笔者在大学入学之初就受教于华彤文老师，后来跟随华老师做研究、搞教学、写教材，直至担任《大学化学》主编时依然听取华老师的教诲。在此文中分享40余年来近距离观察、感受和学习华老师严谨治学、勇于担当的教学与研究的态度和方法，期待我国的化学教育教学事业薪火相传，持续发展。

将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合，通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831，通过对实验数据进行分析，确定材料是通过削弱端基的拉电子能力，提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级，进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力，体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式，适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。

现行教材中贝诺酯的合成基于Schotten-Baumann酯化反应，实验试剂SOCl₂会转化生成HCl和SO₂，环境友好性低，且实验步骤多。本改进实验利用碳二酰亚胺/4-DMAP缩合酯化反应一步合成贝诺酯，通过熔点测定、NMR、HPLC-MS等对产品进行结构表征与纯度测定，并进行基于大鼠血浆和胆汁的体内动态分析。同时验证了药物设计拼合原理，改进后的方法绿色高效，安全性明显提高。

以锌基沸石咪唑酯骨架(Zn-based zeolitic imidazolate framework，Zn-ZIF)为前驱体，通过简单的一步热解策略制备出锌纳米粒子修饰的氮掺杂多孔碳(N-C)催化剂(Zn@N-C)，进一步将其负载的Zn纳米粒子通过硒化反应转化为ZnSe纳米颗粒，构建出ZnSe@N-C异质结催化剂。采用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的组分、结构和形貌进行了表征，并通过电化学测试系统评估了2种催化剂在析氢反应(hydrogen evolution reaction，HER)中的催化活性和稳定性。结果表明：通过硒化处理，催化剂的形貌由规整的菱形十二面体(Zn@N-C)转变为结构塌陷、褶皱变形的十二面体(ZnSe@N-C)，这增加了结构缺陷，从而引入了更多的催化活性位点。同时ZnSe和N-C基底间存在异质界面结构，这促进了电子的传输，提高了催化剂的活性。ZnSe@N-C在碱性HER过程中，在10 mA·cm^-2的电流密度下获得了165.8 mV的过电位，优于Zn@N-C (190.8 mV)。此外，ZnSe@N-C在碱性溶液中具有良好的电化学稳定性。

为提升氯氧铋/硅藻土(BiOCl/D)的可见光催化性能，引入了碳量子点(CQDs)，以温和水解法成功构建了CQDs/BiOCl/D三元复合体系，并研究了其在可见光下对水中抗生素环丙沙星(CIP)的光降解性能。结果表明，当CQDs加入量为催化剂总质量的3%时，所制备的3%CQDs/BiOCl/D在90 min可见光照射后，对CIP的降解率为90.1%，同时发现在80 min照射后，CIP的抑菌活性可消除。捕获剂实验和电子顺磁共振(EPR)结果证实，3%CQDs/BiOCl/D光降解反应中主要活性物种为空穴(h⁺)、羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O₂^-)。通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)数据确认了CIP降解过程的中间产物并推测其降解路径。CQDs的上转换荧光性能、催化剂的稳态和瞬态荧光光谱及其相应的光电化学测试证明，3%CQDs/BiOCl/D光催化性能提升归功于CQDs的上转换作用、电子接收性能、转移性能和光热效应以及CQDs、硅藻土与BiOCl之间的协同作用。

水体中硝酸根(NO₃^-)污染已成为重要的环境问题之一，而氨作为重要的化工原料和潜在能源载体，具有较高的附加值。电化学硝酸根还原反应(eNO₃RR)为实现硝酸根的资源化利用提供了一种绿色可控的新途径。本文设计了一种基于Cu_xO催化剂的电化学硝酸根还原教学实验，通过将废水中的硝酸根定向转化为氨，实现污水治理的同时，得到高附加值产物的目标，达到“一石二鸟”的目的。实验过程中，学生可直观观察到催化剂制备阶段由泡沫铜到氢氧化铜再到氧化铜的颜色变化、电解过程中电极产气现象以及氨检测时的显色反应，从而加深对电催化基本原理及电化学阴极反应机理的理解。该实验操作简单、现象直观，具有良好的教学示范意义。该实验可作为面向大四年级学生开设的材料化学综合实验(“电化学法实现废水中硝酸根定向转化为高附加值氨”)，有效提升其综合知识应用能力和科学素养。