化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)以培养拔尖创新型人才为目标，持续深化实验教学体系改革，全新构建了多学科交叉融合的“中心科学”实验教学新体系，同时，积极探索实验中心建设与管理的新模式，通过整合和共享优质资源，构建具备多学科交叉融合特色的教学团队，打造一个科教协同的育人环境，为学生提供一个培养创新实践能力的平台。通过一系列创新实践，有力推进了实验中心的高质量发展，全面提升人才培养质量，为学校双一流建设提供重要支撑。

病毒一直是人类生存和发展的重大威胁，近年来新冠肺炎疫情更是直观地凸显了病毒的危害性。小分子药物在人类抗击疾病的历史中扮演着重要的角色。在对抗病毒的过程中，人类发展出一系列防治手段，其中小分子抗病毒药物占据着重要地位。本文借鉴中国古代经典军事策略“三十六计”的智慧，简要回顾了小分子抗病毒药物的发展历程，并着重介绍了碘苷、沙奎那韦、奥司他韦等代表性药物的设计思路与作用原理。此外，本文还展望了小分子抗病毒药物及抗病毒手段未来的发展方向。

鲁米诺(3-氨基-苯二甲酰肼)作为一种化学发光试剂，在碱性水溶液中可被氧化剂氧化，产生激发态分子，当激发态分子回到基态时会以蓝光的形式释放能量，该现象明显且富有观赏性。基于此，本工作选用日常生活中的爆炸盐和84消毒液，分别用于替代实验室中的碱性试剂和氧化剂，促进化学发光科普实验的生活化。面对不同知识储备人群，有针对性地进行梯度科普教育：(1)对低龄儿童及青少年，设计并开展了系列趣味实验活动，如“蓝色雨”“蓝色火焰”等，传递化学之趣，寓教于乐，在拓展化学知识的同时体验化学实验的乐趣；(2)对有专业知识背景的本科生，设计了利用化学发光分析仪对爆炸盐中过氧化物的含量进行测定，从解决实际问题入手，激发学习兴趣，加强实验操作技能的训练并提高逻辑思维能力；(3)对社会普通大众，通过生活实际中的化学实验过程，有利于帮助他们走出化学发光的认知误区，透过现象看本质，提升大众理性思维和科学素质。

以V₂O₅/TiO₂催化剂为基体，制备了一系列Ce、Mn改性催化剂，并结合氮气吸附-脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜分析了催化剂的结构及活性组成，探究了其反应活性。结果表明，制备的改性V₂O₅/TiO₂催化剂分散性好，Ce-Mn双金属改性提高了催化剂的NH₃转化率和N₂选择性。Ce、Mn负载量(Ce或Mn与TiO₂的质量比)分别为8%、6%时，310℃下改性材料的NH₃转化率为100%，N₂选择性为78%。原位漫反射傅里叶变换红外光谱表征显示催化剂表面羟基吸附的NH₃会优先参与反应，温度升高后催化剂表面的Brønsted和Lewis酸位点上吸附的NH₃开始参与反应，较高温度下Lewis酸位点是主要的NH₃转化位点。

通过引入—OH、—NH₂和—SO₃H极性官能团，设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks，TRO-COFs)，并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo，GCMC)模拟和密度泛函理论(density functional theory，DFT)探究了298 K和0~1.0×10⁵ Pa条件下极性官能团对TRO-COFs的CO₂捕获性能的影响。结合能和内聚能的分析表明官能团引入后结构仍保持较高的稳定性。极性官能团的引入显著增强了TRO-COFs的CO₂吸附性能。CO₂吸附量大小顺序为TRO-COF-SO₃H>TRO-COF-NH₂>TRO-COF-OH>TRO-COF-H。在298 K和1.0×10⁵ Pa条件下，TRO-COF-SO₃H表现出8.02 mmol·g^-1的CO₂吸附量及CO₂优于N₂和CH₄的选择性(37和26)。同时，通过径向分布函数和气体吸附密度分布也进一步说明了不同极性官能团对CO₂捕获与分离性能影响的差异。最后，从吸附热、范德瓦耳斯力和库仑相互作用等多个角度详细阐明了极性官能团的作用机制。

在能源短缺和环保优先的背景下，光催化制氢是将太阳能转化为化学能的重要途径之一。有效提高光生载流子的分离效率对于设计具有优异析氢活性的光催化剂至关重要。本研究采用一步原位水热法构建了由Cd_0.5Zn_0.5S纳米棒和Ti₃C₂ MXene纳米片组成的二元异质结光催化剂。当Ti₃C₂ MXene的含量为0.5 wt% (质量分数)时，光催化产氢的最大速率为15.56 mmol∙g⁻¹∙h⁻¹，是纯Cd_0.5Zn_0.5S的2.56倍。经过5次催化循环后，光催化活性没有显著下降。该材料在350 nm紫外光下展现出最高的AQE为18.4%。此外，基于X射线光电子能谱(XPS)、原位光照XPS、飞秒瞬态吸收光谱、密度泛函理论(DFT)计算和光催化活性实验，我们提出了MXene/Cd_0.5Zn_0.5S复合材料的电荷转移和光催化制氢机理。我们的研究表明，引入不含贵金属的MXene材料可以有效地帮助光生电子的转移。这项工作展示了MXene材料在构建高效低成本的制氢光催化剂方面的潜力。

构建具有优异离子传输特性的高载量电极，对于通过电化学方法从卤水中高效提取锂至关重要。本文报道了一种无溶剂热压策略，用于制造结构优化的LiFePO₄电极，该电极具有优异的电化学性能和机械稳定性。通过采用蚀刻钛箔作为集流体，并引入多壁碳纳米管作为导电添加剂，成功构建了三维互连的多孔结构，从而加速了离子扩散并提高了电极结构的完整性。基于Micro-CT和Avizo分析的结果表明：与传统湿法涂覆电极相比，热压电极具有更高的孔隙率、更低的曲折度以及更连通的离子传输通道。电化学测试表明，热压电极具有更高的锂离子扩散系数和更低的电荷转移电阻。在优化条件下，质量负载为19.4 mg cm^-2的热压电极在Uyuni模拟卤水中经过15次循环后，锂提取容量达到4.13 mg cm^-2，纯度为93.91%。本研究建立了一种可扩展的热压方法，并阐明了其在锂选择性电化学分离中的基本物理化学优势。

为改善光催化剂的载流子复合效率高、光响应能力差的问题，利用碱性KOH的“剪切效应”原位合成了具有可见光响应能力的Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃复合压电-光催化剂，通过BaTiO₃持有的内置电场调制Bi₁₂TiO₂₀的光生载流子运输行为，提升其分离效率。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜对合成粉体的物相、形貌进行表征、分析，获得了Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃的时间演化过程。Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃对染料的压电-光催化降解反应速率常数为9.76×10^-2 min^-1，优于压电催化(2.39×10^-2 min^-1)和光催化(8.17×10^-2 min^-1)；此外，结合自由基捕获实验、电子自旋共振(ESR)技术与Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃异质结能带结构揭示了压电-光催化增强机制。

以钛酸四丁酯(TBOT)和五水合硝酸铋(Bi(NO₃)₃·5H₂O)为前驱体，在十二烷基磺酸钠(SDS)或油酸钠2种表面活性剂辅助下，通过水热法成功制备了由纳米片自组装形成的类球状Bi₄Ti₃O₁₂光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电化学阻抗谱(EIS)对材料的结构与光电性能进行系统的表征。结果表明，表面活性剂的引入使材料带隙从2.72 eV降至2.46 eV，光吸收性能显著提升。在紫外光照射下，评估了Bi₄Ti₃O₁₂对亚甲蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)的光催化降解性能。其中，SDS辅助制备的Bi₄Ti₃O₁₂(BTO-1)对MB的降解率最高，达到98.9%；油酸钠辅助制备的Bi₄Ti₃O₁₂(BTO-2)对RhB的降解率为98.5%，且在5次循环使用后均保持在96%以上。结果表明，表面化学修饰可以有效调控Bi₄Ti₃O₁₂的表面电荷与疏水性，从而增强其对染料的吸附能力，由此提出了“表面修饰-吸附-光催化”协同作用机制。

探究了Ba、Bi化学计量比对晶体结构、形貌及催化性能的调控机制。利用粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、扫描电子显微镜等表征手段，结合碱性环境下的“剪切效应”研究了Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃的结构转变过程，并探究其催化性能影响。研究结果表明，Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃经历了“化学键重组-晶体生成-长大-Ostwald熟化”过程，其在超声振动、光照、超声振动和光照条件下降解染料的反应速率常数k分别达2.05×10^-2、1.06×10^-1、1.47×10^-1 min^-1，展现出良好的压电-光催化协同效果，这主要归因于形成的Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃异质结为光生载流子的运输提供了新通道和BaTiO₃建立的内建电场为载流子分离提供了新动力。