联合元素掺杂和形貌调控策略，采用固相燃烧法和不同焙烧温度处理合成LiAl_0.08Mn_1.92O₄正极材料。实验结果表明，Al掺杂和焙烧温度的变化未改变LiMn₂O₄的相结构，随着温度的升高，结晶性增强，颗粒尺寸增大，其中焙烧温度650 ℃是形成截断八面体单晶颗粒形貌的关键温度，750 ℃是颗粒突然变大的突变温度。650 ℃优化焙烧温度下焙烧的LiAl_0.08Mn_1.92O₄形成了较完整的包含(111)、(110)和(100)晶面的截断八面体单晶颗粒形貌，表现出优良的电化学和动力学性能。在1C下其首次放电比容量为112.0 mAh·g^-1，循环500次后容量保持率为72.9%，在5C和10C倍率下，其首次放电比容量可达到107.1和100.4 mAh·g^-1，经2 000次长循环后，容量保持率为52.2%和53.5%。并且具有最小氧化还原峰电位差(ΔE_p2，循环前后分别为0.109和0.114 V)、最小电荷转移电阻(R_ct，循环前后分别106.49和125.49 Ω)及较大的锂离子扩散系数(D_Li⁺=1.72×10^-16 cm²·s^-1)，表现出较好的电化学可逆性和较快的锂离子扩散速率。Al掺杂和单晶截断八面体颗粒形貌既有效抑制了LiMn₂O₄的Jahn-Teller畸变，又降低了Mn溶解，提高了材料的倍率性能和长循环寿命。

以4′-(2-吡啶基)-2，2′∶6′，2″-三联吡啶(2-pyterpy)为配体，通过溶剂热法合成了5个双核配合物[Ln(2-pyterpy)(NO₃)₂(μ-OCH₃)]₂(Ln-2-pyterpy，Ln=Pr、Sm、Eu、Dy、Er)。单晶X射线衍射分析表明，配合物Pr-2-pyterpy和Sm-2-pyterpy同构，属于单斜晶系，P2₁空间群，a=0.956 43(19) nm，b=1.965 4(4) nm，c=1.193 5(2) nm，β=90.41(3)°。配合物Er-2-pyterpy属于单斜晶系，C2/c空间群，a=2.838 8(6) nm，b=1.204 8(2) nm，c=1.520 6(3) nm，β=121.70(3)°。粉末X射线衍射研究表明，配合物Eu-2-pyterpy与Dy-2-pyterpy同构且与文献报道的配合物[Ln(2-pyterpy)(NO₃)₂(μ-OCH₃)]₂(Ln=Tb，Dy)结构相同，属于单斜晶系，P2₁/n空间群。镧系收缩效应在调整该系列配合物结构中起到了重要作用。固态配合物Ln-2-pyterpy(Ln=Pr、Sm、Eu、Dy)均发射Ln(Ⅲ)的特征荧光。在300 K，配合物Ln-2-pyterpy(Ln=Pr、Sm、Eu、Dy)的χ_MT实验值与2个孤立的Ln(Ⅲ)离子的理论值基本一致。根据2 K时χ_MT实验值推断，配合物Sm-2-pyterpy和Eu-2-pyterpy的顺磁离子间分别通过甲氧基桥传递弱的反铁磁和铁磁耦合作用。

本文通过设计计算化学实验，采用量子化学从头算方法，结合热力学循环，计算出标准氢电极的绝对电极电势。具体方案为，通过自洽反应场方法，计算出质子在水中的溶剂化自由能。在此基础上，计算出标准氢电极半反应的吉布斯自由能，并通过能斯特方程计算出其绝对电极电势。通过本实验，可望加深学生对电极电势、氧化还原反应、能斯特方程、热力学循环、吉布斯自由能及量子化学从头算的理解。

Under hydrothermal conditions, semi-rigid 4-(1-carboxyethoxy)benzoic acid (H₂cba) and Ni(Ⅱ) ions reacted with imidazole derivatives 1,4-di(1H-imidazol-1-yl)benzene (1,4-dib) and 4,4'-di(1H-imidazol-1-yl)-1,1'-biphenyl (4, 4' dib) to form complexes {[Ni(cba)(1, 4 dib)(H₂O)_0.5] ·0.5H₂O}n (HU21) and {[Ni(cba)(4, 4' dib)(H₂O)_0.5] · 0.5H 2O}n (HU22), respectively. Singlecrystal X-ray diffraction analysis revealed that both complexes HU21 and HU22 contain binuclear [Ni₂(CO₂)₂(H₂O)]²⁺ units, which are further bridged together via cba^2- anions to form 1D [Ni₂(H₂O)(cba)₂]_n chains in HU21 and HU22. In addition to the [Ni₂(H₂O)(cba)₂]_n chains, large right-handed and lefthanded helical chains were constructed by Ni(Ⅱ) ions, water molecules, and 1,4-dib ligands in HU21, with diameters of up to 1.6 nm along the b-axis. These helical chains are further joined together in a 1∶1 ratio to form a 3D framework. Subsequently, the [Ni₂(H₂O)(cba)₂]_n chains are incorporated into the 3D framework to build a six-connected dense network with a point symbol of (4⁴.6¹¹) in HU21. In complex HU22, left-and right-handed helical chains were also observed. However, unlike the 3D framework constructed by helical chains in HU21, these helical chains in HU22 can only form a 2D layer. Adjacent layers are packed together in an ABAB pattern to form a six-connected framework in the presence of [Ni₂(H₂O) (cba)₂]_n chains. UV-Vis absorption experiments indicated that complexes HU21 and HU22 are semiconductor materials with strong light absorption capacities in the ultraviolet and visible regions. Moreover, magnetic experiments showed that HU21 and HU22 exhibit similar antiferromagnetic behaviors.

光催化还原二氧化碳(CO₂)是一种有望解决全球能源与环境问题的方法。寻找在CO₂转化方面具有高活性和高选择性的催化剂受到了广泛关注。本研究采用简单的水热法合成了超薄氮掺杂的BiOBr纳米片。系统的实验结果表明，氮掺杂降低了BiOBr纳米片的厚度并增加了其比表面积。此外，光生载流子迁移效率和CO₂吸附能力显著增强，从而提高了光催化还原CO₂性能。实验结果表明，2N-BiOBr具有最佳的催化性能，反应在水中进行时，CO的生成速率为18.28 μmol·g⁻¹·h⁻¹，是纯BiOBr的三倍，且CO选择性接近100%。利用原位FTIR和DFT模拟研究了潜在的光催化机制。机理研究表明，氮原子取代氧原子作为吸附中心时，相比于O―H，BiOBr对CO₂的吸附选择性显著增强，并促进了关键反应中间体的形成。本研究为高效光催化材料的制备与开发提供了新的视角，并为光催化技术在能源与环境科学中的应用提供了理论支持。

乙醇脱氢是乙醇催化转化过程中的关键基元步骤，铜(Cu)基合金催化剂是该反应最具前景的候选材料。然而，由于合金催化剂在反应条件下固有的结构复杂性和动态演变特性，阐明合金组分与主体金属间协同效应的内在机制仍具挑战性。本研究设计了结构明确的单原子钯(Pd)修饰Cu-MFI催化剂用于乙醇脱氢制乙醛和氢气。通过球差校正高角环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、X射线吸收光谱(XAS)、X射线光电子能谱(XPS)等系统表征结合密度泛函理论(DFT)计算表明，Pd原子被均匀分散在Cu催化剂表面并被Cu原子隔离，该单原子位点配位数为9–10、带−0.36e电荷。在乙醇脱氢反应中，新生成的Pd^δ−和Cu^δ+位点协同作用降低了乙醇中C—H键断裂的活化能垒，同时增强了氢吸附和H—H键耦合能力，使得Pd/Cu-MFI催化剂获得更高的乙醇转化率和乙醛产率。

金属卤化物钙钛矿由于其多维度的晶体结构和优良的荧光成像/示踪及光电转换性质，使其成为一种非常具有前瞻性的光电增效治疗肿瘤材料。然而，传统卤化物钙钛矿纳米晶的水稳定性问题，限制了其应用于生物成像和光电增效肿瘤治疗的药物递送纳米系统研究。本文将甲氨蝶呤-壳聚糖-叶酸(MTX-CS-FA)成功与钙钛矿纳米晶体CsSn_0.5Pb_0.5Br₃ (PeNCs)铆钉连接，制备出了可以在水中稳定228 d且发绿光的PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药体系。在可见光照射下，新型PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药体系增效抗肿瘤治疗原理：钙钛矿纳米晶体产生电子和活性氧(ROS)；钙钛矿光生空穴耗竭过表达的谷胱甘肽(GSH)；甲氨蝶呤(MTX)抑制二氢叶酸还原酶(DHFR)活性，导致肿瘤细胞的脂质过氧化，上述三点共同作用抑制肿瘤细胞的增殖、促进肿瘤细胞凋亡。在动物体内实验中，采用小鼠移植肿瘤模型，累积用药量达2.4 mg PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药系统时，肿瘤体积减少了约63.68%和肿瘤重量下降了约63.26%。通过生物安全性评估实验证实，在治疗剂量下，小鼠肝、肾等器官功能正常，说明纳米体系具有良好的生物安全性，并且研究发现钙钛矿纳米颗粒经小鼠肠道排出，小鼠粪便呈现出与原始钙钛矿晶体相同的绿色荧光，金属卤化物钙钛矿纳米载药体系在生物成像和光电催化化疗方面呈现优异的增效抗肿瘤治疗效果。

传统的油墨打印具有方便快捷的优势，但打印过程中墨水或碳粉的大量使用对人体和环境造成了不可忽视的危害。基于激光的高能粒子特性和光热辐射热效应，利用激光欠焦和聚焦两种工作模式，可实现激光无墨打印和微区加工。本文报道了一种基于羟基磷灰石的“有机-无机-有机”三明治结构多功能纸，并利用激光的光热辐射效应使功能纸表层有机材料——纤维素纤维表面温度升高，实现表层均匀碳化，夹层无机材料——羟基磷灰石阻挡能量继续传导防止纸张烧穿，以此来达到无墨打印的效果。基于激光烧蚀的无墨打印，能够显著降低打印成本，有利于激光烧蚀打印技术的推广。此外，采用激光烧蚀打印技术作用于功能纸上的打印效果具有稳定、绿色环保等特点，在档案存储用纸、食品包装用纸和后天致盲患者阅读等方面具有广泛的应用。

固体氧化物电解池(SOEC)中阳极析氧反应动力学较为迟缓，限制了SOEC器件电催化转化能力，因此针对阳极材料的改性研究对于进一步提升SOEC电化学性能十分关键。高熵钙钛矿(HEP)在许多反应中表现出良好的催化活性，但在SOEC中的应用鲜有研究。本文通过在双钙钛矿的A位或Aʹ位分别掺杂不同的稀土金属、碱土金属或碱金属离子，合成了(Pr_0.2La_0.2Sm_0.2Nd_0.2Gd_0.2)BaCo₂O_6−δ (A-HEP)和Pr(Ba_0.2Sr_0.2Ca_0.2Na_0.2K_0.2)Co₂O_6−δ (Aʹ-HEP)两种高熵钙钛矿材料。由于掺杂离子平均半径和氧化态的差异，A-HEP保持四方双钙钛矿相结构而Aʹ-HEP则转变为正交单钙钛矿相。物理化学表征结果表明，A-HEP中Co平均价态更高，Co 2p-O 1s杂化更强，从而增加了电子转移路径并降低了转移能垒。同时，A-HEP中表面氧空位浓度更高，可为阳极析氧反应提供更多的活性位点。因此，在具有A-HEP阳极的SOEC中，与氧输运、电子传输和表界面反应过程相关的阳极极化电阻显著降低，并在800 ℃下实现最高1.76 A∙cm⁻²的电流密度和200 h的稳定性。本工作为高熵钙钛矿材料在SOEC阳极中的应用提供了新的策略。

胆甾相液晶微球是空间结构高度对称的三维光子晶体，能够全方位地选择性反射特定波长的圆偏振光，具有无角度依赖性的光子禁带，作为一种新兴的光学材料在全向激光器、反射式显示和微传感器等领域展现出广阔的应用前景。近年来，毛细管微流控技术的蓬勃发展为连续、可控、高通量地制备结构复杂且分子规则取向的单分散胆甾相液晶微球提供了强有力的支持。本综述重点关注利用毛细管微流控技术制备胆甾相液晶微球的相关研究工作，首先分析了毛细管微流控装置在设计微球结构中的决定性作用，阐明了溶液体系的选择与液晶分子取向间的关系以及边界效应对微球尺寸的影响；随后，从胆甾相液晶微球的光学特性切入，介绍了利用温度、溶剂和光等外界刺激调控螺旋结构自组装的原理和策略以及微球之间独有的“光子交叉通讯”现象；最后，总结了现阶段胆甾相液晶微球的潜在应用方向并讨论了该材料体系未来面临的挑战。