以酶解木质素液化产物树脂(LP树脂)为前驱体，借助微波加热和直接混合法，成功制得了镁改性泡沫炭(Mg/CF)吸附材料，通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等对其结构性能进行了分析表征，并借助静态吸附实验对其水中Cd(Ⅱ)的脱除性能进行了考察。结果表明，负载于CF表面的镁以MgO纳米颗粒的形式集中分布于CF的泡孔孔壁上，MgO的负载并未减少CF的比表面积，但可使其微孔孔容增大。该吸附材料对水中Cd(Ⅱ)表现出优越的脱除性能，与单独使用MgO相比，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附容量可达308.51 mg·g^-1，约为MgO的2.0倍，且平衡吸附时间为720 min，较MgO明显缩短。Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除过程满足准二级动力学方程、Langmuir吸附等温线模型，且去除过程为吸热熵增的自发过程。去除机理研究表明，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除是以离子交换和沉淀等化学作用为主，并伴有物理吸附的过程。

随着“双碳”战略的实施，新能源产业的发展已经成为必然趋势，因而对先进储能技术的需求也日益增加。其中，电化学储能技术发展较为迅速，是当前学术界和产业界的研究热点。与锂离子电池相比，镁电池具有能量密度高、成本低、环境资源友好等优势，是下一代电池技术发展的重要方向之一。在传统非水电解液中，金属镁负极易形成低离子导电性的钝化层，阻碍镁离子的电化学沉积/溶出，极大限制了镁电池的发展。因此，探索有效的镁离子电解液体系是提升镁电池性能的关键要素。本工作以经典有机化学实验“格氏反应”为切入点，聚焦于镁离子非水导体的制备及其在镁电池体系的应用探索，将有机化学基础理论知识与前沿电化学储能技术相结合，帮助学生拓展科学视野，激发学习兴趣，同时提高能源安全意识和科学素养。

在可持续发展需求驱动下，开发后锂离子电化学储能体系已成为当前的研究焦点。可充电镁金属电池(RMBs)凭借金属镁负极资源丰度高、体积比容量大及无枝晶沉积的安全特性，展现出突出的下一代储能技术潜力。近年来镁兼容电解液的突破性进展有效破解了负极钝化和低库仑效率等难题，推动RMBs研究迈入新阶段。然而，二价镁离子的强极化效应与高电荷密度特征，使其与正极材料间产生强静电力作用，导致缓慢的固态扩散动力学，这成为制约RMBs能量密度与循环稳定性的核心瓶颈。本文系统梳理了RMBs无机正极材料的最新进展，重点针对聚阴离子化合物、氧化物、硫化物和硒化物四大类材料体系展开分析，探究了材料结构、电化学性能与镁离子存储机制之间的关联，既讨论了重大进展也分析了持续存在的问题，从聚阴离子化合物的循环寿命到氧化物的动力学障碍，再到硫属化合物的穿梭效应等等。在此基础上，总结了应对这些挑战的有效材料工程策略，包括缩短扩散路径的纳米结构设计、增强导电性的复合工程、促进离子传输的层间扩展、创造活性位点的缺陷调控、非晶化处理以及稳定晶体结构的元素掺杂等。针对特定材料局限性，合理整合上述策略对突破当前性能瓶颈至关重要。期望未来研究重点发展先进原位/工况表征技术，探索新型正极材料设计范式，并致力于电极-电解质体系的协同匹配。本综述旨在为设计高性能RMBs正极材料提供理论支持，推动可充电镁金属电池的技术进步与实际应用。

本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa)，用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽，并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验，要求由三名学生组成实验小组，大约需要24学时，旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。

在“双碳”政策的大背景下，热固性高分子材料的降解回收是当今高分子科学领域热点话题之一。开展可解聚的热固性高分子材料制备的综合实验非常符合当今社会发展，有利于促进学生对一线科研的了解。本实验利用迈克尔(Michael)加成反应制备可解聚的热固性高分子材料。迈克尔加成反应生成的β-氨基酯结构可在酸性条件下解离，从而使得所制备的热固性聚合物可以快速地解聚合。通过本实验的实践，学生可以掌握当前制备可解聚热固性高分子材料的最新方法，了解当前高分子材料的发展方向。本综合实验将先进的科研成果与一线课堂教学结合，为学生的创新能力和综合运用专业知识能力的培养奠定基础。

在全球可持续发展与能源环境危机日益加剧的背景下，催化剂的创新正面临关键转折点。电子自旋调控作为一种新兴理念，有望在量子层面重构反应路径，打破传统电子结构与几何构型的限制。本综述阐述了自旋活性中心如何通过调控轨道对称匹配、自旋极化电子转移和过渡态能垒来调节催化反应活性、选择性和效率。涵盖金属氧化物(如Co₃O₄、Y₂Ru₂O₇)、硫化物、合金及配位化合物(如MOF-Co/Cu/Ni)等多种催化材料，我们阐明了如何通过配位工程(掺杂/缺陷引入、配体调控)、价态调制、尺寸控制(量子限域)和外场刺激(磁耦合)等策略实现自旋态调控，实现动态调整d轨道占据数以优化中间体吸附，突破热力学的限制。特定的自旋构型能够加速电荷转移动力学，从而加快决速步的速率并提升整体催化性能。通过将先进的自旋表征与理论计算相结合，本综述总结了在反应中如何通过精准调控的高/低自旋态来实现性能提升，这些反应包括氧还原、二氧化碳(CO₂)还原、析氢、尿素合成及电池相关的反应；并提出了非平衡自旋调控与自旋相关催化将有望成为下一代可持续能源技术的先驱。

设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCe_wp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCe_wp/rGO)并将其作为活性材料，其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA，且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm^-2。同时，研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著，其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下，产生的开路电压最大可达53 mV，因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外，该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能：在50%RH下，RCe_wp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(V_oc)和0.132 mA·cm^-2的短路电流密度；当RH升高至90%时，开路电压进一步增大至1.57 V，短路电流密度达到64.2 mA·cm^-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极，其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10^-4 mW和0.306 μA·cm^-2。

在溶剂热合成条件下，利用含有胺基基团的有机羧酸配体4，4′-二胺基-[1，1′-联苯]-3，3′，5，5′-四甲酸(H₄L)与Mg²⁺离子反应，制备了一例三维金属有机框架{[Mg₂(L)(DMA)(H₂O)₂]·2DMA·H₂O}_n(Mg-MOF，DMA=N，N-二甲基乙酰胺)。通过X射线单晶衍射、元素分析、热重分析等确定了Mg-MOF的结构和稳定性，并深入探究了其CO₂吸附和催化转化性能。结果表明：Mg-MOF属于单斜晶系，P2₁/n空间群，a=1.399 88(15) nm，b=1.400 49(15) nm，c=1.768 57(19) nm，β=94.307(2)°。Mg-MOF具有4-连接的(4²·8⁴)-ant拓扑网，含有胺基基团修饰的一维孔道，而且在298 K和100 kPa条件下表现出优异的CO₂/CH₄、CO₂/CO吸附选择性(分别为18.7~19.9、8.9~9.5)，以及高效催化转化CO₂与环氧化合物生成环状碳酸酯的性能。

电子信息和新能源汽车等产业的迅速发展导致锂离子电池(LIBs)的需求量激增，随之引发了其报废潮。可持续的回收技术对于以环保的方式解决大量退役锂离子电池(EOL LIBs)至关重要。本文全面综述了基于湿法冶金的LIBs正极废料中有价金属的提取技术，从环境、技术和工业化可行性的角度出发，对无机酸、有机酸和低共熔溶剂(DESs)等方法进行了详细的讨论和分析，以期优化技术并降低对环境的影响。此外，本文也详细探讨了绿色的生物质废料等还原剂和高效环保的EOL LIBs内循环机械活化技术等在强化LIBs正极废料有价金属溶浸中的应用，并由此提出了EOL LIBs回收过程中可能存在的研究机会和挑战。

基于碳纳米点(CNDs)的磷光油墨为持久可视化和延时信息读取提供了一种环保且低成本的解决方案。然而，当前依赖基质的磷光碳纳米点存在加工性能差和基底兼容性有限的问题，阻碍了其在可扩展、高分辨率隐形印刷中的应用。本文报道了一种可实现高分辨率、环境稳定且隐形印刷的水溶性磷光CNDs油墨。通过印刷过程中的空间限域效应，稳定CNDs中的三重态激子，从而产生明亮且长寿命的磷光。该磷光CNDs油墨能以微米级分辨率(2480 × 3508 dpi，约100 μm特征尺寸)实现复杂文本图案的隐形高保真印刷，在五类纸质基底上支持最小5 pt字号与0.05 pt的细线宽度。印刷图案在约870万像素中显示出超过98.7%的准确度，展现出卓越的保真性。基于优异的隐形印刷特性，研究团队成功制作了采用磷光CNDs油墨的200页无字书。这项工作为磷光油墨印刷提供了可扩展、低成本且高分辨率的平台，标志着隐形印刷技术的重大突破。