采用原位生长法制备水滑石衍生Ni-La/Al₂O₃催化剂，并用于CO₂甲烷化反应，以研究La掺杂量对所得催化剂形貌结构及催化性能的影响。利用电感耦合等离子体发射光谱、X射线衍射、氢气程序升温还原、低温氮气吸附-脱附、扫描电镜和透射电镜对催化剂的形貌结构进行分析。结果表明，适宜的La掺杂量能够提高活性金属Ni在载体中的分散性，减弱Ni与载体的相互作用，并且改善催化剂的孔隙结构，提高催化剂的比表面积。CO₂甲烷化性能表明，当Ni负载量（质量分数）为30%、La掺杂量（质量分数）为10%时，催化剂30Ni-10La/Al₂O₃具有较优的催化性能；350℃时其CO₂转化率及CH₄产率分别达到91.9%和91.5%，并且连续测试60 h后催化性能基本保持不变。

共价有机框架（COFs）是一种具有π–π共轭结构和分子结构可调的晶体多孔有机材料，在光催化领域具有广阔的应用前景。然而，未改性的COFs材料具有反应动力学缓慢的缺点，因此需要引入助催化剂以降低其表面催化反应的势垒，从而加速反应过程。此工作中，采用双金属合金作为助催化剂，以提高COFs的光催化析氢性能。通过调控AuCu合金的比例，发现Au₁Cu₅/COF-TpPa具有最高的光催化产氢速率（8.24 mmol·g^-1·h^-1），甚至高于Pt修饰的COF-TpPa的产氢速率（6.51 mmol·g^-1·h^-1）。经过系统性的表征测试和理论计算分析，Au₁Cu₅/COF-TpPa表现出高的载流子分离效率和低的H*生成能垒，从而具有高的光催化性能。本研究为利用双金属合金改性COF基光催化剂奠定了理论基础。

设计了由4-羟基苯乙酮制备对乙酰氨基酚的两步合成实验，并应用于本科教学。先由4-羟基苯乙酮与羟胺缩合产生4-羟基苯乙酮肟，再由三聚氯氰催化4-羟基苯乙酮的Beckmann重排反应得到对乙酰氨基酚。实验应用了回流、萃取、干燥、过滤、旋转蒸发、薄层色谱和柱层析等重要有机实验操作，可综合训练学生的有机合成技术。通过制备具有重要医学和经济价值的目标化合物，向学生展示了有机合成技术在实际生活中的应用，有利于提高他们学习有机化学的兴趣。Beckmann重排采用了有机小分子催化剂，有助于学生加深理解有机催化的意义和Beckmann重排反应的机理。

在追求培养高素质应用型人才的教育目标指引下，本文提出了一个综合性实验模块，该模块融合了高分子化学、生物医学工程和仪器分析等学科领域的基础知识与实验技能。本实验以磷酸钙作为凝胶化的钙源，通过精确调控氯化钙与磷酸钠溶液混合比例及过程，实现了磷酸钙颗粒在天然高分子海藻酸钠溶液中的均匀分散。这些颗粒在搅拌作用下缓慢释放钙离子，与海藻酸钠发生交联反应，从而形成粒径在微米范围内的海藻酸钙凝胶颗粒，并在此过程中实现对药物的高效包载。实验中运用了动态光散射技术来评估颗粒的粒径及分布，通过荧光分光光度法来分析其药物包载效率及释放行为。本实验方案立足于当前科研领域的热点，并采用了经过广泛验证的环保材料与方法，保证了实验的生态友好性。同时，该实验模型具有潜在的拓展性，可适用于其他响应型高分子及药物载体的研究。本实验设计旨在同步促进学生的基础实验技能与高级研究素养，通过在探索性学习环境中对学生进行指导，进一步激发和提升他们的创新思维和自主研究能力，从而培育出能够引领未来科研领域发展的创新型人才。