酰胺合成是有机化学重要的研究方向之一。将国际前沿的酰胺合成方法引入到基础有机化学实验教学中可以丰富教学内容并促进本科教学与科研成果之间的融合。本文报道了一个以氮杂环卡宾催化醛的极性反转为知识重点的酰胺合成实验，以苯甲醛、亚硝基苯为原料，在无水无氧条件下实现了N-羟基-N-苯基苯甲酰胺的高效合成。该实验利用薄层色谱对反应过程进行监测，并通过红外、核磁共振波谱确定了产物结构。该实验具有操作简单、反应条件温和、高原子经济性、可重复性好等特点，非常适用于本科生实验教学。本实验将极性反转这一重要概念与氮杂环卡宾催化这一科学前沿有机结合起来，有利于激发和培养学生的科研兴趣。

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)由于具有检测速度快、仪器便携性好、灵敏度高及谱图指纹特征丰富等特点，近年来作为一种重要的仪器分析方法已逐步应用于食品安全分析。因此，我们结合前期科研基础，科教融合，设计了“表面增强拉曼光谱快速分析食用色素”实验。学生通过增强基底制备、SERS检测条件的优化、SERS快速分析方法的建立及应用等内容的训练，可充分学习SERS快速分析方法的实验技能，并收获相关的前沿知识，培养实验创新能力。

以“拉曼光谱分析实验”课程为载体，围绕立德树人根本任务，通过深入挖掘课程相关的思政元素，灵活运用多种教学方式，调动学生的课堂参与感，最终使价值塑造、科学素养与实验理论知识和操作技能自然融合，增强实验课程的思政影响力。

拉曼光谱是一种无损的分析技术，能够提供物质的结构和成分信息，已被广泛应用于化学、生物学和材料科学等领域的分析和研究中。经过三年的教学，拉曼散射光谱法实验的教学设计已获得诸多实践经验。该实验项目分别设计了定性分析、定量分析和痕量分析三部分内容，从生活中常见的真假翡翠的辨别入手，激发与培养学生自主学习拉曼光谱相关知识的兴趣和热情。通过对便携式拉曼光谱仪的使用让学生理解仪器的结构和功能，掌握拉曼光谱法和表面增强拉曼光谱法的基本原理。经过本实验项目的学习，学生能够正确使用拉曼光谱仪测试固体样品、液体样品和痕量物质，为掌握相关的光谱学知识奠定良好的基础。

对拉曼光谱实验的教学内容、要求及考核评价等几个方面进行改革，探索多层次实验教学以期满足社会发展对应用型、创新型人才的要求。具体教学实践中把拉曼光谱实验分为基础实验教学和进阶项目化实验教学：基础实验部分采用“线上虚拟、线下实验、光谱模拟计算”三段式教学，构建虚实结合、实验和模拟计算协同的特色教学模式；项目化探究实验则通过拉曼光谱技术深入解析物质结构，形成“学以致用、用以致学”的深度学习模式。多层次教学革新了传统实验教学，提升了教学效果，丰富了课程的“高阶性、创新性和挑战度”。

近年来电催化有机合成愈发受到人们的关注，其低污染、高原子效率等优点使其较传统有机合成方法具有巨大优势，符合绿色化学的社会要求。从分子水平去检测电极界面上的反应过程和关键中间体，对理解反应机理和设计更高效催化剂有着重要的指导意义。拉曼光谱是一种无损、不受水干扰的振动光谱，特别是表面增强拉曼光谱具有超高表界面灵敏度，它可以提供关于催化剂表面结构、吸附物种以及反应过程中表面中间体等关键信息，为探索反应机制提供可靠平台。本文综述了近年来利用原位拉曼光谱探究电催化有机反应过程和机理的研究进展，具体阐述了电催化加氢、C―O键活化、C―X (X = F, Cl, Br, I)键活化、C―H键活化、C―C键活化等几类有机化学反应中，拉曼光谱揭示的重要中间体、活性物质及其反应途径。通过分析具体案例，旨在帮助学生了解有机电合成的研究前沿，激发探究2023年度IUPAC“化学领域十大新兴技术”之一的合成电化学兴趣。

在pH = 5缓冲溶液条件下，对仅有Co²⁺、仅有Ni²⁺、Co²⁺与Ni²⁺混合三种情况下Co²⁺的萃取率进行了探究。结果显示单独萃取Co²⁺时萃取率高达75.47%；然而对于混合溶液，萃取率较单独萃取Co²⁺明显下降。通过系列对比实验发现Ni²⁺的存在对Co²⁺的分光光度测量造成了干扰。因此，在综合性实验中我们利用分光光度法针对Co²⁺的萃取率进行分析，以及对可能影响萃取率的因素——pH、萃取时间、萃取次数进行了探究，寻找最佳实验条件，提高萃取率。

利用溶胶凝胶法制备出一种三角形Au@TiO₂核壳材料。经过水热晶化，该材料膨胀至300 nm，壳层TiO₂晶化为介孔锐钛矿相，但核心三角形Au颗粒的形貌保持不变。采用粉末X射线衍射(PXRD)、ζ电位、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析(TGA)、光致发光(PL)光谱、光电流(i-t)以及光催化降解技术，对样品的结构和性能进行了系统、详细的检测与分析。经过晶化处理的Au@TiO₂在可见光波段的光降解亚甲蓝性能比未晶化时有了显著的提升, 1 mg·mL^-1 Au@c-TiO₂可以在可见光照射1 h后实现对60 mg·L^-1亚甲蓝全降解。电子顺磁共振(EPR)测试表明·O₂^-和·OH两种自由基对光降解起到了很大作用。通过综合分析实验结果和时域有限差分(FDTD)分析，探究了催化反应的机理。

采用气-液界面自组装方式制备得到有序单层聚苯乙烯(PS)微球阵列，以此为模板，采用磁控溅射沉积方法结合热处理技术获得单层六方非密排Au纳米颗粒阵列。随后采用水热法成功制得高度有序ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列。探究了生长机理以及反应温度、反应时间对微观形貌和光学特性的影响，进一步探究了该复合结构阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的灵敏度和均一性。结果表明：当水热反应温度从25℃升高至100℃时，ZIF-8纳米颗粒的数量逐步增多，同时尺寸随之增大，表面等离激元共振(SPR)峰和衍射峰均发生了红移。当水热反应时间从10 min增至60 min时，ZIF-8纳米颗粒从围绕Au纳米颗粒选择性生长到蔓延至整个材料表面。在样品表面沉积特定厚度的Ag膜后，测得4-氨基苯硫酚(4-ATP)和罗丹明6G (R6G)两种探针分子的检测极限均为10^-11 mol·L^-1，4-ATP和R6G的SERS强度与分子溶液浓度呈线性关系，相关系数R²分别为0.980 1和0.984 4。随机选取10个不同位置测试4-ATP的SERS谱图，得到相对标准偏差(RSD)为8.86%，表明ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列作为SERS基底具有良好的均匀性和稳定性。

Metal-organic framework (MOF) MIL-101 and surface plasmon polariton (SPP) supported gold nanoparticles (Au NPs) hybrid systems were developed as a highly sensitive and reproducible surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection platform, in which a green electrostatic self-assembly technology was adopted to construct the substrate. In an aqueous solution, the electronegativity of the particles can be used to prepare the composite substrate without any surface modifier. Due to the enrichment capacity of MIL-101 and the electromagnetic enhancement from Au NPs, the well-designed MIL-101/Au composites possessed ultrahigh sensitivity with the detection limit of Rhodamine 6G (R6G) as low as 10^-10 mol·L^-1. Meanwhile, the substrate exhibits high stability, excellent reproducibility, and recyclability. Additionally, the novel substrate can be explored for direct capture, and sensitively detect pesticide residues such as thiram.