在“双碳”政策的大背景下，热固性高分子材料的降解回收是当今高分子科学领域热点话题之一。开展可解聚的热固性高分子材料制备的综合实验非常符合当今社会发展，有利于促进学生对一线科研的了解。本实验利用迈克尔(Michael)加成反应制备可解聚的热固性高分子材料。迈克尔加成反应生成的β-氨基酯结构可在酸性条件下解离，从而使得所制备的热固性聚合物可以快速地解聚合。通过本实验的实践，学生可以掌握当前制备可解聚热固性高分子材料的最新方法，了解当前高分子材料的发展方向。本综合实验将先进的科研成果与一线课堂教学结合，为学生的创新能力和综合运用专业知识能力的培养奠定基础。

以酶解木质素液化产物树脂(LP树脂)为前驱体，借助微波加热和直接混合法，成功制得了镁改性泡沫炭(Mg/CF)吸附材料，通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等对其结构性能进行了分析表征，并借助静态吸附实验对其水中Cd(Ⅱ)的脱除性能进行了考察。结果表明，负载于CF表面的镁以MgO纳米颗粒的形式集中分布于CF的泡孔孔壁上，MgO的负载并未减少CF的比表面积，但可使其微孔孔容增大。该吸附材料对水中Cd(Ⅱ)表现出优越的脱除性能，与单独使用MgO相比，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附容量可达308.51 mg·g^-1，约为MgO的2.0倍，且平衡吸附时间为720 min，较MgO明显缩短。Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除过程满足准二级动力学方程、Langmuir吸附等温线模型，且去除过程为吸热熵增的自发过程。去除机理研究表明，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除是以离子交换和沉淀等化学作用为主，并伴有物理吸附的过程。

随着“双碳”战略的实施，新能源产业的发展已经成为必然趋势，因而对先进储能技术的需求也日益增加。其中，电化学储能技术发展较为迅速，是当前学术界和产业界的研究热点。与锂离子电池相比，镁电池具有能量密度高、成本低、环境资源友好等优势，是下一代电池技术发展的重要方向之一。在传统非水电解液中，金属镁负极易形成低离子导电性的钝化层，阻碍镁离子的电化学沉积/溶出，极大限制了镁电池的发展。因此，探索有效的镁离子电解液体系是提升镁电池性能的关键要素。本工作以经典有机化学实验“格氏反应”为切入点，聚焦于镁离子非水导体的制备及其在镁电池体系的应用探索，将有机化学基础理论知识与前沿电化学储能技术相结合，帮助学生拓展科学视野，激发学习兴趣，同时提高能源安全意识和科学素养。

电子信息和新能源汽车等产业的迅速发展导致锂离子电池（LIBs）的需求量激增，随之引发了其报废潮。可持续的回收技术对于以环保的方式解决大量退役锂离子电池（EOL LIBs）至关重要。本文全面综述了基于湿法冶金的LIBs正极废料中有价金属的提取技术，从环境、技术和工业化可行性的角度出发，对无机酸、有机酸和低共熔溶剂（DESs）等方法进行了详细的讨论和分析，以期优化技术并降低对环境的影响。此外，本文也详细探讨了绿色的生物质废料等还原剂和高效环保的EOL LIBs内循环机械活化技术等在强化LIBs正极废料有价金属溶浸中的应用，并由此提出了EOL LIBs回收过程中可能存在的研究机会和挑战。

本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa)，用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽，并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验，要求由三名学生组成实验小组，大约需要24学时，旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。

关注牛奶安全这一国计民生问题，将分子印迹前沿技术引入本科实验课堂，设计了一个综合实验。融合分子印迹、蛋白质排阻、磁性分离等技术制备得到磁性分子印迹聚合物，考察其性能，并以其作为固相萃取吸附剂，结合高效液相色谱，建立直接选择性检测牛奶样品中痕量四环素的新方法。本实验涉及材料化学、分析化学、仪器分析、食品化学等多学科知识，培养学生的科学素养、综合解决复杂问题的能力和创新性思维。印迹材料的设计和磁性分离过程富有创新性和趣味性，整个实验过程成本低廉、易操作、安全性高。通过本实验，学生能够了解分子印迹前沿技术，学习新检测方法的建立，巩固实验基础操作，提高数据采集和分析能力，加深对组分-性能-应用关系的理解。

设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCe_wp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCe_wp/rGO)并将其作为活性材料，其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA，且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm^-2。同时，研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著，其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下，产生的开路电压最大可达53 mV，因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外，该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能：在50%RH下，RCe_wp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(V_oc)和0.132 mA·cm^-2的短路电流密度；当RH升高至90%时，开路电压进一步增大至1.57 V，短路电流密度达到64.2 mA·cm^-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极，其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10^-4 mW和0.306 μA·cm^-2。