袁承业是中国萃取剂化学研究的奠基者，在“两弹一星”等国防任务需求下，成功研制出关键萃取剂如P204 (双(2-乙基己基)磷酸酯)、p350 (甲基膦酸二甲庚酯)等。他还结合有色金属综合利用情况，研制出多种磷萃取剂如P507 (2-乙基已基膦酸-2-乙基已基酯)。袁承业先生团队在大量实验数据的基础上对萃取剂的结构和性能进行了研究，并通过量子化学、分子力学、热力学以及其他测试手段等进行了深入分析，将有机磷萃取剂的化学性能提升至一个新的高度。这些研究为萃取剂的设计与优化提供了坚实的理论基础，同时也推动了工业应用的发展。

酰胺是一类非常重要的化合物，广泛存在于多肽和生物碱等生物活性分子中，在化工、染料以及药物研发等领域也具有重要的应用价值。因此，学习酰胺化合物的合成以及结构鉴定具有重要的意义。由于酰胺化合物的氮原子上的孤对电子能够离域到羰基(C＝O)上，导致酰胺RCO―N上的C―N键表现出部分双键性质，C―N键不能自由旋转，使得酰胺化合物的核磁共振氢谱较复杂。本文总结了酰胺的核磁共振氢谱特征，探讨了酰胺异构化的一些影响因素。通过酰胺核磁共振氢谱的学习，培养学生对核磁共振谱图解析的能力，并加深对酰胺类化合物的理解和认识。

经历两个多世纪的发展，电化学表征方法的理论和实验研究不断完善，在表界面精细结构表征、电化学反应机理研究等方面起到重要作用。电化学谱学表征技术的出现，填补了传统电化学表征方法在分子水平上鉴定电化学反应活性位点及中间物种的空白。本文总结了近年来红外光谱(IR)、表面增强拉曼光谱(SERS)及和频振动光谱(SFG)三种经典分子振动光谱电化学表征技术的研究进展。首先介绍了三种光谱的基本原理和电化学联用电解池的设计，然后从基础电化学理论出发，介绍其在模型单晶体系及界面水机理研究中的应用，进一步重点介绍了其在锂离子电池和燃料电池领域的相关研究进展，最后展望了电化学谱学表征技术的未来发展方向。

当前核磁共振波谱的仪器分析实验常常忽视核磁谱图解析的教学和训练。本文自主开发了基于DP5软件包的核磁谱图智能解析系统“AI核磁帮”，应用于本科生核磁解谱训练的结果判断，并开创性提出“AI+核磁仪器分析实验”的教学模式。AI核磁帮集核磁谱图识别标峰、用户解谱练习、AI验证结果和结果可视化反馈四大功能于一体，建成本科生解谱训练的一站式平台。学生通过仪器分析实验或文献获得核磁谱图后，在系统上进行解谱并给出化合物结构，DP5经分析计算后，反馈结构上各个碳原子的误差大小。学生通过不断试错和调整思路，解出正确结构，以此深入理解核磁谱图知识。开创的“谱库选谱-解谱实践-个性方案”教学模式，在锻炼学生解谱能力的同时，使用AI提高教学评价的效率，进一步开发后可应用于其他仪器分析实验。

固相微萃取(SPME)是一种集萃取、浓缩、解吸和进样于一体的样品前处理技术，具有操作简单、成本低廉、效率高和溶剂消耗少等显著优点。自20世纪90年代加拿大滑铁卢大学的Belardi和Pawliszyn首次提出以来，SPME技术已成为环境分析领域的重要工具。SPME技术与质谱(MS)技术的联用，能够有效检测和定量分析环境污染物，为环境污染物的分析提供了强有力的工具。本文综述了SPME-MS联用技术(SPME-GC-MS、SPME-LC/HPLC-MS、SPME-AMS)在环境分析中的应用进展，阐述了SPME技术的基本原理，介绍了萃取方式和涂层材料，并说明了这三种联用方式及其在环境方面的应用实例，最后，对该技术的未来发展方向进行了展望。

材料表面是能量储存和转化反应发生的直接场所，因此，真实反应条件下材料的表面化学和结构在理解反应机理方面起着关键作用。X射线光电子能谱是一种表面敏感技术，已经成为研究材料表面复杂成分和电子结构的主要工具之一。传统的X射线光电子能谱受限于真空条件，这限制了对原位条件下固-气和固-液界面的研究。但随着真空差分技术和静电透镜系统的引入，X射线光电子能谱不再局限于超高真空条件。结合同步辐射光源的优势，近常压X射线光电子能谱(NAP-XPS)展现出更先进的特点。在近年来，NAP-XPS迅速成为研究各种固-气和固-液界面的重要工具。通过NAP-XPS和一些先进的光谱学和显微镜技术，研究人员可以获得原子尺度的界面信息，这使得他们能够更深入地了解这些界面的性质。本文对近年来代表性的NAP-XPS研究进展进行了简要回顾，以阐明其在固-气和固-液界面研究领域中引发的新认识。最后，文章还讨论了关于NAP-XPS技术的挑战和前景，希望可以激发新的研究思路。

针对大学有机化学实验“核磁共振氢谱测定乙酰乙酸乙酯互变异构体”存在内容单一、教学深度与广度不足等问题进行了改进创新。实验内容由认识酮-烯醇互变异构的存在，拓展到探究时间、取代基以及溶剂三个维度对β-二羰基化合物的酮-烯醇互变异构平衡的影响。此外，在研究甲醇溶剂对平衡的影响时，可以观测到氢氘交换现象，有助于进一步理解异构过程的机理。本实验可针对化学相关专业高年级本科生开展，有助于加深学生对酮性质的理解，掌握核磁共振波谱在有机化学中的应用，从而巩固有机化学和仪器分析的理论知识，以及培养学生分析问题、解决问题的能力。

基于辐射环境监测的实际工作，我们设计了一个基于α谱仪测定环境水样中铀同位素的本科专业实验。该实验包含铀的分离纯化、电镀制源、谱仪测量及数据分析三个部分。通过该实验，学生亲身体验了实际环境监测工作的流程，加深了对阿尔法谱仪的理解，提升了操作能力，促进了学生理论知识与实践经验的融合。

热电池作为一种一次贮备电池，具有高比能、高功率密度等优势，然而开发高比容量与高热稳定性的新型正极材料以适应新时期的热电池需求仍然存在巨大的挑战。Wadsley-Roth晶体剪切结构的铌钨氧化物作为锂离子电池负极材料表现出优异的倍率和循环循环性，其中Nb₁₂WO₃₃因内部具有独特的3D隧道，可以为Li⁺提供快速的脱嵌通道，因而具有优异的储锂性能。鉴于其具有较好的热稳定性及电化学稳定性，本文首次提出将Nb₁₂WO₃₃作为热电池正极材料，并在室温下使用电化学阻抗谱(EIS)来探究材料内部电子电导率阻抗变化规律。研究发现Nb₁₂WO₃₃电极电化学阻抗谱测试的Nyquist图显示在工作平台电位范围内，高、中频区出现了三个圆弧的独特现象，这主要归属于电子在Nb₁₂WO₃₃电极内部的传导，而与电子电导相关的电阻呈现先增大后降低的规律。采用该材料构筑的热电池单体电池在500 ℃、500 mA·g⁻¹的电流密度(截止电压1.5 V)下放电，其具有436.8 mAh·g⁻¹的高比容量，脉冲放电的平均极化内阻为0.52 Ω。因此，Nb₁₂WO₃₃作为高比容量、高热稳定性热电池的正极材料非常具有潜力，本研究为其他铌钨氧化物作为热电池正极材料的研究开辟了新道路。

以2，5-二溴噻吩-3，4-二羧酸(H₂L)、4，4′-联吡啶(4，4′-bipy)为配体，分别与六水合硝酸钴、四水合乙酸锰通过溶剂热合成法制备了2种过渡金属有机骨架：{[Co₂(L)₂(4，4′-bipy)₂(H₂O)₄]·H₂O}_n (Co-MOF)和{[Mn(L)(4，4′-bipy)_0.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (Mn-MOF)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、荧光光谱、热重分析方法表征其结构及谱学性质。结果表明，Co-MOF的Co(Ⅱ)间以4，4′-bipy桥联，经氢键相连延展成二维层状结构，最后以层间氢键堆叠成三维结构。Mn-MOF的Mn(Ⅱ)与4，4′-bipy及L^2-配体配位，以配位键延伸形成蜂窝状的三维结构。