Hollow multi-shelled structure (HoMS) is the novel multifunctional structural system, which are constructed with nanoparticles as structural units, featuring two or more shells, multiple interfaces, and numerous channels and demonstrating outstanding properties in energy conversion and mass transfer. In recent years, owing to the breakthroughs in synthetic methods, the diversity of composition and structure of HoMS has been greatly enriched, showing broad application prospects in energy, catalysis, environment and other fields. This review focuses on the research status of HoMS for catalytic applications. Firstly, the new synthesis method for HoMS, namely the sequential templating approach, is introduced from both practical and theoretical perspectives. Then, it summarizes and discusses the structure-performance relationship between the shell structure and catalytic performance. The unique temporal-spatial ordering property of mass transport in HoMS and the major breakthroughs it brings in catalytic applications are discussed. Finally, it looks forward to the opportunities and challenges in the development of HoMS.

非晶材料的阻抗匹配与损耗能力平衡仍是获得优异微波吸收性能的重大挑战。本研究通过在FeSiBCr薄片中构建FeNi和α-Fe双纳米晶相，增强损耗能力并优化阻抗匹配。双超细纳米晶相与非晶薄片不仅提供包含自然共振、交换共振和涡流损耗的多重磁损耗能力，同时促进磁导率提升；而引入的非晶/纳米晶相异质界面带来大量缺陷和偶极子，增强了多极化损耗。此外，非晶FeSiBCr基体确保高电阻率和低介电常数。更在FeSiBCr薄片表面形成约15 nm的非晶混合氧化物层以引入界面极化。双纳米晶相、非晶FeSiBCr薄片及核壳结构共同保障了良好的阻抗匹配与增强的损耗能力，实现卓越微波吸收性能。优化后的复合材料在12.4 GHz频率、2.20 mm厚度下获得−40.62 dB的最小反射损耗，1.90 mm厚度时有效吸收带宽达6.40 GHz (覆盖11.44–17.84 GHz)。通过周期性多层结构设计，更可将吸收带宽扩展至12.68 GHz，提升幅度达198.1%。雷达散射截面仿真进一步验证了其在实际场景中的优异隐身性能。

智能致动器具有将外界刺激转化为机械运动的能力，在软体机器人、人造肌肉、传感器、智能皮肤等领域具有广阔的应用前景。本新创实验通过在聚酰亚胺高分子膜表面涂覆聚二甲基硅氧烷预聚体，并喷涂石墨烯乙醇分散液，制备出一种可以利用高分子材料的热膨胀系数差异对光、电、热等刺激产生响应的超疏水智能材料。从中国传统剪纸艺术和仿生结构获得灵感，将所得超疏水材料加工成爪形构造和可变形集水装置，利用材料的超疏水性质实现其在强酸，强碱等复杂应用环境下的稳定运行。此外，通过调整刺激电流大小实现了材料致动能力的智能化编程，进一步提升了新创实验的可控性和应用性。本新创实验融汇无机化学、高分子化学、仪器分析和材料化学等多个化学学科，实现理论与应用的巧妙衔接。所选用的实验原料无毒且易得，符合绿色化学的要求，体现了实验的可持续性。通过开发新型材料的制备技术，有效提升了材料的致动性能，极大地拓展了材料的应用场景。该新创实验现象明显，操作过程趣味性强，有助于激发学生的科研兴趣，提高学生的知识应用水平，培养学生的创新意识，同时提升学生的综合素质。该实验对学生的学习和成长具有积极的促进作用。

在多年的实践过程中，针对本科化学实验教学面临的种种挑战，郑州大学化学实验教学中心多效并举，形成了一系列特色鲜明的教学管理方法，有效服务了高质量化学实验教学工作的开展。本文介绍了郑州大学化学实验教学中心建设中的一些举措和取得的成效，希望能为高校化学实验教学工作和管理服务提供有益的参考借鉴。

为了更深入地研究表面张力的经典实验，利用Origin软件，采用多种函数模型对表面张力与浓度曲线分别进行拟合，并对每种函数拟合的优缺点加以讨论。其中对数函数拟合数学准确性较高，同时兼具物理意义，更贴切实况。明确了表面张力与浓度拟合的经典实验中以对数函数模型最为适宜。

能量分解分析方法是一种研究分子相互作用的定量分析理论方法，在分子自组装、药物设计、化学反应机理、力场发展等各个领域得到广泛应用。现有化学本科教材对分子相互作用的讲授过于浅显，逐渐不适应现在化学系本科的培养要求。为深化大学本科学生对分子相互作用的认知，本文简述了能量分解分析方法的基本概念，介绍了具有代表性的广义Kohn-Sham能量分解分析(GKS-EDA)方法及其在六聚水多体效应中的应用。

多羟基阳离子高分子材料是一类富含羟基基团的正电性高分子材料，结合了羟基的低毒性、高生物相容性和阳离子高分子的高细胞亲和性，目前在基因治疗、药物递送、抗菌抗感染和伤口止血等医用领域得到应用。本文主要对当前多羟基阳离子高分子的种类以及在生命健康领域的应用进行了总结，提高对该材料的认知并推动其发展。

多环芳烃(PAHs)是一种常见的有机污染物，由于其具有致癌性、致畸性、高污染等危害受到了人们的广泛关注，如何有效去除环境中的PAHs正逐渐成为研究的热点。本文对多环芳烃污染物的种类、化学结构及危害性进行了简介，总结了PAHs的去除方法。其中，吸附技术具有绿色高效、无污染、环境友好、发展可持续等优点，因而被认为是去除与修复PAHs的潜力技术之一。因此，本文着重对各种多环芳烃吸附剂材料的研究进展进行了介绍，分析了这些材料各自的优缺点，对该研究领域的未来发展方向进行了展望。同时，结合大学化学课程教学内容，本文还探讨了PAHs吸附研究对大学化学教学的促进意义。

多主元合金凭借组分间的协同作用，展现出卓越的物理化学性质，成为极具潜力的析氢反应(HER)电催化剂候选材料。然而，多主元组分结构的复杂性及系统性机器学习(ML)筛选方法的缺乏，使得电催化剂组分的最佳配比无法确定，这制约了多主元合金电催化剂的合理设计与开发。本研究通过Light Gradient Boosting模型从601种候选合金中筛选出了NbZnCo₂多主元合金作为最优候选材料，与Pt/C相比，其成本缩减了约34倍，同时HER活性更优。结合密度泛函理论(DFT)计算与实验验证，证实了ML模型的可靠性。微米级NbZnCo₂催化剂在10 mA cm⁻²电流密度下仅需20 mV超低过电位，并保持60 h的稳定运行。此外，纳米级NbZnCo₂颗粒仍保持了优异HER性能，验证了NbZnCo₂合金作为HER电催化剂的普适性。本研究构建了"机器学习-密度泛函理论-实验"框架，筛选出高性能HER电催化剂，该方法可扩展至其他电催化反应，为可持续能源转换技术提供了更广阔的应用前景。

基于肌醇中多羟基的亲锌性，将肌醇用作水系锌离子电池(AZIBs)的电解质添加剂，设计了一种由ZnSO₄(ZSO)和肌醇组成的复合电解质(ZSO+肌醇)，以提高锌负极的稳定性。肌醇所含的极性羟基官能团赋予了电解质优异的亲锌性，使其能够参与Zn²⁺溶剂化结构重构，优化Zn²⁺配位环境，并有效降低电极/电解质界面自由水活度，抑制副反应发生。肌醇可优先吸附在锌负极表面，改善电解质与电极的润湿性，增强电极/电解质界面的稳定性。肌醇为Zn²⁺的迁移提供了丰富的活性位点，显著改善了其扩散动力学性能，并有效提高了Zn²⁺迁移数。因此，基于ZSO+肌醇电解质组装的Zn||Zn对称电池在1 mA·cm^-2下可实现长达2 000 h的稳定循环；Zn||Cu半电池在循环1 000圈后仍能保持99.7%的平均库仑效率。此外，Zn||ZVO(Zn₃V₃O₈)全电池表现出优异的电化学性能，循环1 000圈后仍保持72.7 mAh·g^-1的放电容量。