在CO₂加氢领域，MoS₂催化剂表现出独特的潜力。然而MoS₂的边缘S空位对CH₄的生成更有利，这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中，我们发现，通过掺杂K助剂可以显著提高MoS₂催化CO₂选择性加氢制甲醇的性能，而未修饰的MoS₂主要产生CH₄。通过一系列的表征研究，我们发现，K原子更倾向于稳定在MoS₂的边缘位点上，并向MoS₂转移电子，从而增强了MoS₂边缘位点的碱性。这有助于CO₂的吸附活化，并以较低的能垒解离为CO。此外，K助剂还有助于调控CO中间体定向转化为甲醇而非CH₄。这一发现拓展了MoS₂材料在CO₂合成甲醇中的应用。通过掺杂K助剂，我们能够更高效地利用MoS₂催化CO₂转化为甲醇，对于减缓气候变化和开发清洁能源具有重要意义。

采用溶剂热法合成了一系列Cs₂NaBiCl₆: Mn²⁺与Cs₂Na_1-xK_xBiCl₆: Mn²⁺荧光粉，并通过理论计算与实验表征相结合的方式系统研究了其晶体结构和发光性能。结果表明，Cs₂NaBiCl₆: Mn²⁺体系表现出以[BiCl₆]^3-八面体为中心的局域激发吸收近紫外光，随着Mn²⁺掺杂浓度的增加，[BiCl₆]^3-向Mn²⁺发生能量转移，从而促进了Mn²⁺的d轨道之间的电子跃迁并产生橙黄色发光。进一步引入K⁺后，Cs₂NaBiCl₆: Mn²⁺发光强度和颜色纯度得到提升。实验证实K⁺的引入有效调谐了Cs₂NaBiCl₆: Mn²⁺的态密度组成，促进了[BiCl₆]^3-的 ¹S₀→³P_{1, 2}电子跃迁，增强了Cs₂NaBiCl₆: Mn²⁺的发光强度，并利用CIE软件计算得到其色纯度为93.58%。最终结果表明，Cs₂Na_1-xK_xBiCl₆: Mn²⁺具有较强的橙黄色发光特性。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)在光催化制备过氧化氢(H₂O₂)领域有巨大潜力。然而，低的两电子氧还原活性严重限制了g-C₃N₄的光催化产H₂O₂效率。在这项研究中，我们通过两步煅烧法在KI晶体表面重新晶化传统g-C₃N₄材料，合成了钾掺杂的高晶化g-C₃N₄光催化剂(CN-K)。所制备的CN-K光催化材料具有更高的面间结晶度、更窄的禁带宽度和更小的颗粒尺寸(大约20到50纳米)。更重要的是，掺入的钾原子作为优异的催化位点可以增强O₂吸附和稳定*OOH中间体，从而提高钾掺杂高晶化g-C₃N₄光催化剂的两电子氧还原活性。其中CN-K(1:6)样品具有显著增强的光催化产H₂O₂速率(7.8 mmol·L^-1·h^-1)，且在420 nm下的表观量子效率为5.17%，光催化活性是传统块状g-C₃N₄样品的220倍。这项研究不仅揭示了杂原子提高g-C₃N₄光催化剂两电子氧还原活性的机理，而且为设计高效g-C₃N₄基光催化剂提供了新的见解。

现行的实验教材中缺乏双核桥联配合物合成的实验，关于仲胺合成和Cu(II)氧化性的知识也较少。本实验从有机化学理论知识中的基本反应出发，设计了两条路线合成目标仲胺配体，即基于亲核取代反应的路线一和亲核加成缩合-还原的路线二。运用配位化学原理及有机化学中的共轭驱动效应，使弱氧化性的Cu(II)将仲胺氧化成共轭的芳香亚胺(希夫碱)结构，同时利用希夫碱的配位作用和氯离子的桥联配位作用形成稳定的氯桥联双核Cu(I)配合物。为适应普通高校的实验教学条件，本实验还设计了一套操作简单、现象直观的Cu(I)配合物中铜离子价态的鉴定实验。本实验所涉实验原理既包含基础化学反应知识，又体现最新的科学研究成果，反应条件温和、实验现象直观、重现性好、收率高，能有效提高学生的综合实验操作技能，锻炼学生的有机合成、配位合成能力。

通过在CsPbBr₃薄膜上旋涂一次I₂的异丙醇溶液以修饰CsPbBr₃吸光层，钝化CsPbBr₃层表面缺陷，改善CsPbBr₃薄膜形貌。同时通过利用环境友好的绿色溶剂水溶解CsBr，显著提高了其溶解度，减少了旋涂次数，简化了电池制备流程。实验结果表明，在CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，PSCs)中，使用5 mg·mL^-1 I₂的异丙醇溶液界面修饰的器件具有最佳光伏性能，其最高开路电压(open-circuit voltage，V_OC)为1.55 V，短路电流密度(short circuit current density，J_SC)为7.45 mA·cm^-2，填充因子(fill factor，FF)为85.54%，光电转换效率(photoelectric conversion efficiency，PCE)达到了9.88%。

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了Au和I单掺杂及共掺杂双钙钛矿Cs₂NaBiCl₆的电子结构和光学性质。结果表明，当Au以0.25的浓度掺杂Cs₂NaBiCl₆中的Na时，掺杂结构的带隙低至1.86 eV，下降最显著。I单掺杂结构的带隙随掺杂浓度的增加而减小。相比掺杂前，各种浓度Au和I单掺杂结构的吸收光谱都发生了红移。Au和I的共掺杂导致带隙降低。其中Au和I在Cs₂NaBiCl₆晶体内均匀相邻位置时，共掺结构的带隙最小，在400~700 nm可见光区的光吸收能力最强，对可见光的利用率最高。

用基于第一性原理的密度泛函理论方法，对Cs₃Bi₂X₉(X=Cl、Br、I)的光电特性进行理论计算，并系统阐述这3种晶体的表面效应对光电性能的影响。结果表明，3种材料的光学特性由铋原子和卤素原子最外层p轨道上的价电子主导。在可见光区中，材料的吸收峰会随卤素原子序数的增加呈现红移，其中一维结构的Cs₃Bi₂Cl₉表面结构在光吸收能力上尤为特别且敏感；二维结构的Cs₃Bi₂Br₉光吸收能力会受厚度影响；零维结构的Cs₃Bi₂I₉非常稳定，且几乎不受表面特性和晶体厚度的影响。

Five inorganic monoiron(Ⅱ) carbonyl salts 1-5, fac-M[Fe(CO)₃I₃]_n (Mⁿ⁺=Na⁺ (1), K⁺ (2), Mg²⁺ (3), Ca²⁺ (4), NH₄⁺ (5)) were prepared from the reactions of cis-[Fe(CO)₄I₂] precursor with the iodo salts (MI_n), and developed as CO-releasing molecules (CORMs) for CO therapy of cancer. The decomposition of salts 1-5 with CO-release in DMSO, D₂O, saline, and phosphonate buffer solution was investigated by the Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic monitoring. The corresponding kinetics for the decomposing of these salts were estimated by abiding by a first-order model. Cytotoxicity of the five salts was assessed on a bladder cancer cell line (RT112) by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assays for 24 h, with the half maximal inhibitory concentration (IC₅₀) values of 25-43 μmol·L^-1. Notably, varying a counter ion of fac-[Fe(CO)₃I₃]^- anion from an organic aminium to an inorganic cation unambiguously affects its stability and thus the cytotoxicity. Moreover, a mechanistic probing into the cytotoxicity of fac-[Fe(CO)₃I₃]^- anion was paved. Interestingly, not only the produced iodine radicals but also the gaseous CO from the decomposition contributed to its cytotoxicity. Particularly, it was found that, with the treatment of the anion, the reactive oxygen species (ROS) level in the mitochondria significantly enhanced, and the mitochondria-related protein expression of Parkin was extremely upregulated. The ferroptosis inhibitor assays of Ferrostatin‑1 and Liproxstatin-1 confirmed that these complexes evoked a ferroptosis-involved pathway to contribute to their cytotoxicity. Therefore, a mechanistic understanding of the cytotoxicity of fac-[Fe(CO)₃I₃]^- anion is proposed, which is stimulated by the decomposing of the anion, and thus manufactures the mitochondria-relevant activities such as fission, energy metabolism, and mitophagy, and evokes a pathway of ferroptosis, to lead severe cellular damage even death.

介绍了一个研究型综合化学实验——具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究。本实验基于氧化还原反应和配位反应合成Cu(I)配合物，采用薄层色谱法判断合成反应进程，运用配位滴定法测定其铜含量，利用荧光光度法和荧光定量分析法测定固态荧光以及判断产品的纯度。本实验综合了无机化学、有机化学、分析化学的基础知识和实验技能以及大型仪器的学习和操作，同时体现了发光金属配合物这一科研热点，探究物质结构与性质的关系。通过本实验的实践，学生在巩固所学实验知识和实验技能的同时，训练了运用所学知识解决实际问题的综合能力，有利于学生初步建立科学的思维方式和研究能力。