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。

面向“双碳”目标下能源开发与碳减排的协同需求，针对物理化学课程传统相图知识教学“重理论、轻应用”的问题，本文基于“可燃冰开采与CO₂封存”这一国家重大战略课题，构建“理论知识-技术应用-课程思政”三位一体教学框架：通过解析CO₂和CH₄水合物相平衡曲线与CO₂气液相平衡曲线，阐明CO₂置换法开采可燃冰及CO₂封存技术的热力学、动力学机制，横向对比可燃冰开采与应用技术现状，紧跟科学研究发展前沿，引导学生挖掘“碳封存技术的地缘政治意义”等思政议题。通过对接相图理论与国家战略需求，探索物理化学理论教学与课程思政深度融合的教学实践创新，强化学生对多相平衡原理的工程应用认知，培养学生在能源绿色转型中的创新思维与责任担当，为“新工科”背景下化工专业课程改革提供参考路径。

光动力治疗是利用“光敏剂”和“光”治疗肿瘤的一种新方法，用特定波长的光照射肿瘤部位，可以使聚集在肿瘤的光敏剂活化，产生高氧化性的活性氧而破坏肿瘤。与手术治疗、化疗、辐射治疗相比，光动力治疗具有操作简单、靶向性好、无创或微创、无耐药性、可激活全身免疫等特点。该治疗方法在发达国家已基本普及，目前在我国正处于推广阶段，公众对光动力治疗还不甚了解，因此急需进行科学普及。在此背景下，我们利用实验室化学合成的靶向型“硒-罗丹明”光敏剂，设计了肿瘤靶向的光动力治疗科普实验，包括靶向光敏剂的酶激活，单线态氧的可视化检测以及光动力杀死癌细胞三个环节。通过该科普实验，生动诠释了靶向型光动力治疗的科学原理，提高了公众对光动力治疗癌症的认知，将大大促进光动力治疗在我国的推广，也体现了化学在肿瘤治疗方面的重要作用。整个科普实验操作简单、形象直观，并在科普实践中显示出良好效果。

在磁性材料中实现高效的自旋极化，是量子信息技术的应用基础。基于玻尔兹曼分布原理的普适性方案极化效率较低且条件要求苛刻，限制了实际应用。在部分体系的光化学和光物理过程中，电子的跃迁行为表现出自旋选择性，辅以光泵浦技术，可以在较宽松的实验条件下实现更高效率的自旋极化。本文结合近年研究的实际情况，介绍了两类光致自旋极化机制及其代表性磁性分子体系。

采用简单浸渍的方法对BiVO₄光阳极进行表面钨（W）掺杂，以环丙沙星（CIP）为药品和个人护理产品（PPCPs）模型污染物，研究了W掺杂BiVO₄光阳极降解CIP的表面态行为。结果表明，低浓度W掺杂对BiVO₄光阳极的晶体结构、表面形貌和光吸收性能没有显著影响。但W掺杂取代了BiVO₄光阳极表面的V⁵⁺，能抑制BiVO₄光阳极表面V⁵⁺/V⁴⁺还原过程，减少复合中心表面态，同时引入更多氧空穴，增加活性位点表面态。CIP的降解反应受表面活性位点控制。表面W掺杂能有效促进CIP降解的电荷转移，提高BiVO₄光阳极光电催化降解性能。

发光寿命是光化学的重要概念，也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用，但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点，以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装，设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料，因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高，非常适合作为科普主题；同时在日常生活中探寻发光现象，创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式，寓教于乐、寓教于做，点燃人们探究化学世界的热情；借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传，拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求，科普内容设立了多个独立互动模块，“量体裁衣”，力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果，让发光寿命真正贴近生活、走向大众。

围绕分子开关及聚集诱导发光的科研热点领域进行本科教学实验设计，将光致变色二芳烯巧妙嵌合于具有聚集诱导发光性能的四芳烯体系中，制备得到兼具变色和发光功能的新型杂合四芳烯光控荧光分子开关，科教融合，将科研前沿引入到本科实验教学。从物质的制备、分离提纯、结构表征和性能测试等方面进行了综合实验探索。本实验分子设计简练新颖，内容丰富，现象明显，在综合运用和巩固本科学习的基本理论和基本操作的基础上，激发学生的科研兴趣，培养团结协作和突破创新的科学精神。

在大学有机化学实验中，通过格氏试剂与苯甲酸酯反应制备三苯甲醇是一项经典的实验教学项目。该实验通常利用碘加热方法引发制备苯基溴化镁，但碘加热引发过程不易控制，且易产生副产物联苯，导致产率不高，甚至部分学生不能成功得到格氏试剂，导致实验失败。本文通过光照的方法来引发制备格氏试剂，无需碘加热引发。在520 nm的LED灯光照下，溴苯和镁可以直接反应得到苯基溴化镁，反应不需要加热，即使在−10 °C下都可以顺利进行。该光源廉价易得，改进后的光照方法能够使格氏试剂合成时间缩短、产率提高，实验成功率也得以提升，因此该方法值得在全国其他高校推广应用。

构建了一个自制的简易糖-光实验平台，通过对检偏偏振片进行特殊设计，可以获得剪纸艺术作品以及变色七巧虹板。此外，将中间的糖溶液改为糖积木，还可以得到霓色积木。这一方法装置简便、操作简易、原理明了，充分满足了科普活动对操作安全性、灵活性以及展示趣味性和生动性的要求。在颜色的变幻之中，让学生亲自动手探究光与旋光性分子相互作用的奥秘，从而理解物理化学之美。

本实验自制谷胱甘肽与半胱氨酸分别配位的铜纳米簇(CuNCs)，根据CuNCs光致发光原理，设计实验探究配体、氧化剂、pH、溶剂及温度对CuNCs光致发光的影响，并开发出科普实验试剂盒。本试剂盒携带方便、操作简单、安全性高，适合多种科普场景，能够满足具有不同梯度科普需求的人群，增强公众对纳米材料的了解，让公众感受到化学之美。