二维共价有机框架(COFs)被认为是最具太阳能驱动制氢潜力的晶态多孔材料之一，但通常需要引入贵金属助催化剂来提升其析氢能力。本研究通过简单溶剂热合成法，在典型二维共价有机框架TtTfp-COF表面生长金属硫化物，成功构建了独特的S型异质结结构TtTfp-COF/NiS复合材料。该结构中，棒状NiS的线性结构更稳定且便于后续表面修饰，同时提供关键活性位点并促进电子高效转移，显著提升析氢效率。共价有机框架通过控制前驱体与配体的空间排布，增强了载流子传输效率。实验结果表明，NT-20样品析氢速率可达5978 μmol·g⁻¹·h⁻¹，较原始TtTfp-COF (520 μmol·g⁻¹·h⁻¹)提升约11.5倍。此外，该材料在420 nm光照下表现出1.96%的显著量子效率。实验结果与理论分析共同证实了光催化析氢速率的提升，并深入阐明了S型异质结内的电荷转移机制。本文为非贵金属COF基光催化剂的设计开发提供了新思路，通过无机与有机材料在光催化中的协同组合，为S型异质结的构建提供了新见解。

针对场发射扫描电镜实验教学难以有效开展的问题，在操作流程全过程模拟的基础上，设计算法实时模拟像散、聚焦、亮度等参数调节所引起的图像变化，并通过仿真控制台实现交互操作，提升学生电镜参数调节及图像获取方面的能力。方案对实验内容及操作方式两方面进行高保真模拟，为透射电镜等同类仪器实验教学提供了新的思路。