本文基于一款治疗阿兹海默症的药物——沙芬酰胺甲磺酸盐进行教学设计，以4-(3-氟苄氧基)苯甲醛为起始原料，引入微波合成技术，采用还原胺化策略，经过三步反应，迅速、高效得到目标产物，并采用核磁、熔点和旋光分析方法鉴定结构与纯度。实验设置既兼顾有机综合实验技术的训练，又注重知识的交叉融合。

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs)，通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面，形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现，C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中，10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性，在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时，所需要的过电位分别为158和157 mV，并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面，有助于减小电荷传输阻力，加快电催化析氢界面反应动力学过程。

设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂，快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO^-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应，导致探针的D-π-A结构遭到破坏，从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)进程。探针只需一步即可合成，同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm)，检测限(limit of detection，LOD)低至14 nmol·L^-1。此外，探针还表现出低细胞毒性，并成功应用于活细胞成像。

针对无机化学中能斯特方程的教学难点，本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型，通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素，加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂，以安全环保的卡拉胶作为固态电解质，引导学生学习、搭建固态锌空电池，并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外，培养学生创造力，自主设计搭建多形态固态锌空电池，并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识，密切联系科研前端技术，使学生在加深对能斯特方程理解的同时，能够认识和制作柔性电子器件，激发学生对电化学课程的学习兴趣，且教学成本低、效果好。

本文提出了一种简便的绘制路易斯结构式方法。该方法首先构建一个符合外层原子价态的初步结构，并将分子的电荷（如存在）放置于中心原子。接下来，若中心原子的电子数未满八个，将通过转换成键电子和外层原子上的孤对电子来达到八隅体结构，此过程将自动产生形式电荷，无需额外计算。此方法不同于传统需先计算价电子总数的做法，更侧重于利用化合价来构建路易斯结构式，从而减少计算错误的可能性。

通过原位共沉淀法可控制备了系列直接Z型MIL-100(Fe)/BiOBr异质结。使用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、高倍透射电镜(HRTEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对MIL-100(Fe)/BiOBr异质结晶体结构、微观形貌、光学性能、化学组成进行表征。以低功率发光二级管可见光为光源，探究了MIL-100(Fe)/BiOBr异质结光芬顿降解磺胺甲恶唑(SMX)性能。最佳反应体系MB-7/Vis/H₂O₂(MB-7是MIL-100(Fe)质量为BiOBr质量的70%时制备的样品)在光源照射70 min后可降解99.8% SMX(5 mg·L^-1)。同时，还考察了H₂O₂浓度、催化剂投加量、pH值以及无机阴离子对MB-7/Vis/H₂O₂降解SMX影响。MB-7/Vis/H₂O₂能够在经过5轮循环降解实验后保持95%以上的SMX降解效率，表明其具有较好的循环稳定性。通过光致发光(PL)光谱、光电化学测试、活性物质捕获实验以及电子自旋共振(ESR)技术对光芬顿降解SMX机理进行了揭示。增强的光芬顿活性的机制主要来自于异质结的构建加速了光生载流子的分离，进而促进了活性物质产生以及Fe³⁺/Fe²⁺的循环。