利用改进的Hummers法氧化鳞片石墨，获得富含羟基和羧基的氧化石墨烯量子点(GOQDs)。通过透射电子显微镜、X射线衍射、红外光谱及拉曼光谱测试表征其理化性质。此外，利用鸡卵清蛋白(OVA)作为模式抗原，构筑GOQDs/OVA纳米疫苗并评估其载量、安全性、免疫效力等。结果显示，GOQDs/OVA纳米疫苗直径在5 nm左右，具有高度的水分散性和稳定性。其对OVA的最大负载量约为500 mg·g^-1，在pH=5.5和7.4环境下24 h的释放率分别为74.65%和56.93%，表现出pH刺激响应释放性能。当GOQDs浓度在500 μg·mL^-1以下时，不会引起溶血、细胞损伤、重要组织发生病变等现象。免疫后，与OVA单独免疫对照组相比，GOQDs/OVA纳米疫苗可以诱导产生高水平的免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白G1(IgG1)及免疫球蛋白G2a(IgG2a)抗体，提高白细胞介素(IL)-1β、IL-2、IL-4和IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和γ干扰素(IFN-γ)的分泌，同时促进脾中辅助性(CD4⁺)和细胞毒性(CD8⁺)T淋巴细胞百分比的增加。

高氯酸铵(AP)是固体火箭推进剂的关键原材料，其热分解行为会直接影响推进剂的燃烧性能。金属有机框架(MOFs)作为目前催化领域的研究热点之一，对于改善AP热分解性能具有巨大潜力。在本科阶段引入航天关键材料AP和化学学科前沿材料MOFs的相关教学实验有助于培养学生的科研兴趣和实践技能，还能将航天强国思政元素隐性融入教学过程。但AP作为含能材料具有易爆炸等安全风险，制备MOFs所使用的溶剂热法反应过程高压，在实际操作中存在安全风险且反应时间过长。基于上述背景，本实验采用虚拟仿真以及机器学习进行实验模拟，设计了拉瓦锡研究院骨架材料(MIL)-101(Fe)的合成和利用差示扫描量热仪(DSC)测试MIL-101(Fe)催化AP热分解效果两部分内容。该数字化实验能在安全的实验条件下，带领同学们认识AP与MOFs材料，实现传授知识、培养能力和塑造价值观相统一的教学目标。