电催化作为纳米材料和能源化学领域的研究热点，是未来新能源存储与转化技术的关键所在。在“碳达峰，碳中和”背景下，电催化还原硝酸盐合成氨技术被认为是绿色、安全的技术，为了填补这一前沿科研成果在实验教学中的空白，我们开发了基于电催化还原硝酸盐合成氨的综合化学实验。本实验具有基础知识-科学研究-实际应用的一体化设计，包含铜基催化剂制备表征、性能探究及应用设计的层次化内容，有助于学生了解电催化的研究进展，掌握电催化的基础知识与研究方法，培养学生的创新意识与学以致用的能力。

为契合国家节能减排的政策，开发设计了一个综合设计实验。学生首先制备纳米氧化亚铜，继而将产物用于模拟染料废水的修复，并探究不同实验条件对降解效果的影响。实验将基本实验技能、常见仪器使用与前沿科技相结合，涉及纳米材料制备、氧化降解技术、水体修复等概念，融合综合性、探究性、趣味性。教学方法借鉴科研模式，激发学生自主探究，有效培养低年级本科生的科研思维和创新能力，提高社会责任感。