MXene在电磁波吸收领域的应用日益广泛。为挖掘更多MXene类型的潜力，本研究通过HF蚀刻成功合成了Ta₂CT_x MXene，并利用微波辅助化学合成系统制备了一系列Ta₂CT_x MXene/CuInS₂复合材料。实验表明：在2.9 mm厚度、50 wt%填料负载量的条件下，Ta₂CT_x样品的最小反射损耗达到−27.61 dB，有效吸收带宽为0.08 GHz；而同等填料负载下，Ta₂CT_x MXene/CuInS₂-50复合材料在更薄的1.5 mm厚度处表现出显著更优的4.48 GHz有效吸收带宽。这种性能提升归因于CuInS₂的引入改善了阻抗匹配并增强了介电损耗。此外，两组分形成的多层片状结构构建了连续导电网络，通过多重反射和导电损耗有效耗散了电磁能量。本研究为开发基于Ta₂CT_x MXene的高效吸波材料提供了可行策略。

反应速率及活化能测定实验面向化学专业大一学生开设，是无机化学实验中不可缺少的内容，与无机化学理论知识相互衔接。本文基于化学“101计划”，以解决问题、锻炼能力为导向，对原实验进行了半微量化设计、协作式教学与信息化技术的融合创新，旨在培养学生的环保意识，强化学生的团队协作精神，提升学生的信息化能力，锻炼学生解决问题的能力；学生通过反复讨论、验证应用Arrhenius方程处理实验数据降低实验结果的误差，不仅内化提升理论知识，也让学生建立应用理论知识解决实际问题的科学思维，培养学生认真严谨的科学态度，为化学拔尖创新人才的培养奠定基础。

过氧化氢(H₂O₂)作为一种环境友好型氧化剂，其光催化合成与环境修复相结合是一种极具吸引力的策略。为解决传统光催化剂中电荷动力学缓慢和表面反应受限的问题，本研究探索了二维碳化钽(Ta₂C) MXene作为有效助催化剂，用于调控石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的界面电子结构，从而实现高效H₂O₂制备以及盐酸四环素(TCH)的降解。系统表征和理论计算表明，两种组分之间显著的功函数差异诱导费米能级平衡，并促进内建电场的形成，从而驱动光生电子从g-C₃N₄定向迁移至Ta₂C，加速电荷分离并抑制电荷复合。优化后的g-C₃N₄/Ta₂C-6 (CT-6)复合材料实现了4584.7 μmol g⁻¹ h⁻¹的H₂O₂产率，并在1 h内降解了86.56%的TCH，显著优于原始g-C₃N₄。机理研究表明，H₂O₂主要通过两步单电子氧还原途径生成，反应中产生的活性氧物种在TCH降解中起关键作用。本研究证明了Ta₂C作为非贵金属助催化剂的潜力，并建立了MXene基异质结中界面电子结构、电荷转移动力学与光催化反应途径之间的明确关联，为设计高性能、多功能光催化剂提供了原子层面的见解和理论基础。

我们制备了一系列poly (9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) (F8BT): poly [4,8-bis(5-(2-ethylhexyl) thiophen-2-yl)benzo[1,2-b;4,5-b']dithiophene-2,6-diyl-alt-(4-(2-ethylhexyl)-3-fluorothieno [3,4-b] thiophene-)-2-carboxylate-2-6-diyl] (PTB7-Th) (3 : 1, w/w)/Glass/indium tin oxide (ITO)/poly[(9,9-bis(3'-(N,N-dimethylamino)propyl)-2,7-fluorene)-alt-5,5'-bis(2,2'-thiophene)-2,6-naphthalene-1,4,5,8-tetracaboxylic-N,N'-di(2-ethylhexyl)imide] (PNDIT-F3N)/poly(3-hexylthiophene) (P3HT):[6,6]-phenylC71-butyric acid methyl ester (PC₇₁BM) (100 : 1, w/w)/Aluminum (Al)结构的双模式倍增型有机光电探测器(PMOPDs)。外部F8BT:PTB7-Th层用作有机滤光层(OFL)来调节PMOPDs中的光场分布。在正反向偏压下的PMOPDs可以实现双窄带特性，这是由ITO和Al电极附近的受陷电子分布分别决定的。在8 V偏压下，PMOPDs表现出绿色窄带响应，半峰全宽(FWHM)为85 nm，545 nm处的峰值外量子效率(EQE)为8880%。同时，在−8 V偏压下，PMOPDs表现出红色窄带响应，FWHM为60 nm，峰值EQE为750%。正向偏压下ITO电极附近的受陷电子分布和反向偏压下Al电极附近的受陷电子分布可以很好地解释PMOPDs的可切换窄带响应特性。我们利用最优的双模式PMOPDs构建了光电容积脉搏波(PPG)测量系统，成功监测了人体在不同状态下的心率。从原始的PPG信号中获得了速率容积脉搏波与加速度容积脉搏波信号，可以用来估计人体动脉的硬化程度，为血管疾病的诊断提供依据。