采用原位溶剂热反应制备多级Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄(氮空位-g-C₃N₄)/Ti₃C₂T_x肖特基结，并对其物相组成和晶体结构、微观形貌和孔结构、表面元素组成和化学态、光学和光电化学性质进行了表征。由于Ag、Bi和Ti₃C₂T_x协同的表面等离激元共振效应，Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄/Ti₃C₂T_x表现出全光谱吸收特性。由载流子浓度差驱动的界面极化电荷转移诱导形成的肖特基结，显著提高了光生载流子(包括热电子和热空穴)的分离效率和利用率。因此，与Nv-g-C₃N₄、Ti₃C₂T_x、Ag/Nv-g-C₃N₄、Bi/Nv-g-C₃N₄和Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄相比，Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄/Ti₃C₂T_x表现出显著增强的全光谱催化活性，其在可见光和近红外光照射下光催化降解四环素的反应速率常数分别为0.033和0.008 6 min^-1，为对比样品的10~2.1倍和8.6~1.8倍。

自由基物种的电子富裕或缺少程度以及极性效应是支配其反应性和选择性的关键因素。一般来说，自由基可以根据电负性、反应性能或得失电子后物种的稳定性等划分为亲核自由基和亲电自由基。本文着重介绍一系列常见碳原子中心自由基和杂原子中心自由基的亲核性或亲电性的分类原则和方法，同时提供若干合成化学中的具体应用实例。

本研究旨在开发一种新型开放探索型实验，并将其融入到本科生的综合实验教学中。该实验采用基质辅助激光解吸电离质谱(MADLI-MS)技术，用于疾病标志物的筛查与鉴定，在实验中，我们选择α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)作为有机基质，首先研究了点样方式对实验结果的影响。接着，我们使用5种代谢小分子来验证基质的适用性。然后，我们从健康人和心血管疾病患者中提取了特异性的血清代谢指纹图谱(SMPs)，通过对大数据进行多元统计分析，建立了一个用于心血管疾病诊断的MALDI-MS平台，并成功地将其应用于健康人和患者的区分。这种模式的目标是创建一个将实验教学和科研工作相结合的开放探索型平台，使学生在实验过程中不仅能学习和掌握MADLI-MS的原理、操作和数据分析，还能培养他们的科研创新能力和综合思维能力。

晶体工程学是在超分子自组装基础上发展起来的，跨越晶体学、材料科学、合成化学的交叉学科。超分子手性晶体工程属于晶体工程学的一大分支，运用晶体工程学原理和方法设计手性超分子合成子，构筑出手性超分子晶体材料，并进一步探讨对映体选择性识别分离和催化方面的应用前景。

成功设计并通过水热法合成了一种具有功能性三维结构的镧系金属有机骨架Eu-4L，其配体为二苯胺四羧酸衍生物(H₄L)。Eu-4L的骨架中含有3D空腔，且其比表面积较高。Eu-4L不仅热稳定性较高，且在pH为3~11的范围内稳定性良好。Eu-4L可以作为荧光探针选择性识别稠环芳烃芘，其检测限为5 μmol·L^-1，具有较高的灵敏度，且具备可循环重复利用的特性。Eu-4L荧光识别芘的作用机理为稳态荧光识别机理。此外，对Eu-4L的荧光识别选择性、竞争能力也进行了详细地讨论。

轴手性化合物具有独特的手性结构，在不对称催化、医药、光电材料和天然产物等诸多领域具有重要应用。近年来轴手性化合物对映选择性合成取得了较大的研究进展，在手性轴的类型上除了传统的C—C轴和C—N轴以外，N—N轴、C—S轴、C—O轴和C—B轴手性化合物的不对称合成也取得了新的突破。本文综述了近年来各类轴手性化合物不对称合成的研究进展，并对该领域未来的发展方向进行了展望。

设计钯-手性磷酸接力催化体系，以邻碘苯胺和苯基烯丙醇为原料，通过“一锅三步”串联反应高效合成手性2-苯基四氢喹啉，实验无需中间体分离，降低了手性四氢喹啉的合成难度并提高反应经济性，与单一催化反应相比，协同接力催化具有操作简单、反应高效等优点。将协同接力催化的科学前沿引入本科实验教学，融入节能减排和绿色化学等课程思政元素，能拓宽学生的科学视野，激发其学习兴趣并提升创新能力。此外，实验涵盖格氏反应、Heck反应、亚胺缩合反应、不对称氢转移反应等理论知识以及薄层色谱、柱层析色谱、旋转蒸发仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪、旋光仪等分析分离设备的操作使用，能综合提升学生的理论水平、实验技能和科学思维能力，促进科研与教学相融合。

为了探索AlN在光电器件的潜在应用，基于密度泛函理论，采用第一性原理计算了本征AlN和稀土元素La、Yb掺杂AlN体系的光电特性和磁性。计算结果表明：本征AlN的带隙为6.060 eV。掺入La和Yb后都在导带底产生了杂质能级，使得电子从价带到导带所需的激发能量更低，有利于光学跃迁，从而改善AlN的光学性能。Yb掺杂后自旋向上和自旋向下的价带发生了劈裂，说明Yb掺杂后产生了磁性。La、Yb替位掺杂AlN后，光吸收带边向左往低能方向移动，发生了红移现象。掺杂La和Yb后AlN体系的静态介电常数由4.63分别增大为5.14、280.44，说明掺杂之后增强了体系耐高压特性；静态折射率则由2.12分别增大为2.26、17.06，改善了AlN的光学性质。

有些消旋体结晶过程中的自发拆分会导致对映异构体单晶呈现不同的外观状态。本文总结并列举了根据外观辨识单一手性晶体的四种方式，包括：半面体面、宏观形态、偏光颜色和表面形貌。这些“以貌取人”的方法为探究手性化合物的结晶行为提供了重要的工具和见解。

无机物溶解性是元素化学教与学中的难点之一。本文选取教学中的代表性实例，通过分析、比较和归纳影响无机物溶解性的因素，对其进行本源性理解，建构一种便于学习者理解无机物溶解性的认识模型。基于“无机物溶解性”这一知识载体深入探讨“建构式”学习模式在元素化学教学中的应用。