利用溶胶凝胶法制备出一种三角形Au@TiO₂核壳材料。经过水热晶化，该材料膨胀至300 nm，壳层TiO₂晶化为介孔锐钛矿相，但核心三角形Au颗粒的形貌保持不变。采用粉末X射线衍射(PXRD)、ζ电位、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析(TGA)、光致发光(PL)光谱、光电流(i-t)以及光催化降解技术，对样品的结构和性能进行了系统、详细的检测与分析。经过晶化处理的Au@TiO₂在可见光波段的光降解亚甲蓝性能比未晶化时有了显著的提升, 1 mg·mL^-1 Au@c-TiO₂可以在可见光照射1 h后实现对60 mg·L^-1亚甲蓝全降解。电子顺磁共振(EPR)测试表明·O₂^-和·OH两种自由基对光降解起到了很大作用。通过综合分析实验结果和时域有限差分(FDTD)分析，探究了催化反应的机理。

顺(反)式二甘氨酸合铜制备实验是几何异构配合物制备的经典化学实验。通过引入量子化学计算和颜色识别技术对该实验进行了创新设计，解决了该实验现象易观测而微观机制难理解，以及反应终点不易控制、产率不高等问题。运用量子化学软件Gaussian 09及其可视化工具GaussView，采用密度泛函理论(DFT)对顺、反式二甘氨酸合铜分子的几何结构、能量、偶极矩以及静电势等参数进行计算，使学生初步掌握运用量子化学计算方法求算几何异构配合物分子的思路和方法，进而从微观层面深入理解顺反异构体之间的差异性。同时，基于C++编程语言与OpenCV库，通过机器视觉技术搭建一个颜色识别系统，利用摄像头捕捉反应区域图像，结合HSV颜色空间模型分析溶液颜色变化，实现对顺式二甘氨酸合铜异构化生成反式二甘氨酸合铜反应过程中溶液颜色变化的实时监控及自动识别与判断，精确监测反应终点。将量子化学计算与颜色识别技术有机结合并融入实验教学内容中，有助于学生更为深入地理解分子结构与性质之间的内在联系，大幅提高实验数据的精准度与可信度。同时能有力增强学生的科学思维能力、跨学科综合运用能力，切实提升学生在数智化领域的应用水平。