本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS，构建了一种创新的混合式教学模式，并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践，涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中，云计算平台的引入显著降低了操作难度，提高了课堂互动性，同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量，为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。

Bohrium科学计算云平台具有易配置计算环境、易部署安装软件、易成员协作和计算资源充沛等优势，可解决传统计算模拟课程教学中的软件安装、理论和实践割裂等问题，为材料和化学计算模拟课程教学提供极大便利，可显著提高课程教学效率。本文重点介绍Bohrium平台的特色以及教学优势，并展示基于Bohrium平台的分子建模、分子动力学模拟等实验案例设计。

该实验以离子型表面活性剂C₁₄TAB-水二元体系为研究对象，通过偏光显微镜和目视观察法详细研究体系的各向同(异)性、双折射、偏光织构等光学性质和相行为，利用小角X射线散射(SAXS)技术表征溶致液晶相的结构和参数，并绘制其二元相图。该实验在原有综合化学实验的基础上拓展研究体系，降低实验成本，提升实验准确性，可帮助学生在了解溶致液晶表观性质的基础上，进一步认识其微观结构，掌握表征技术的原理和方法，激发学生对物理化学实验的兴趣，有助于学生科学逻辑思维的拓展和实验技能的提高。

针对有机化学教学中结构抽象、反应复杂导致学生理解困难的现状，采用虚拟现实(Virtual Reality，VR)的化学元宇宙技术与有机化学课程相结合的方式，将有机化合物的分子结构、空间构象、反应机理等，以学生交互式模式进行学习。不但提高了有机化学课程教学质量，而且提升了学生的学习兴趣以及动手能力和创新能力，同时分析了VR技术在有机化学教学应用方面的挑战及创新性，弥补了VR技术应用于国内高校有机化学课程教学研究的空白，具有很大潜力和重要意义。

含氮杂环类化合物广泛存在于自然界，具有多种生物活性。近几年，使用含氮环烷烃作为原料合成含氮芳烃成为目前的一个研究热点，该方法无需导向基团，可选择性地一步实现C—C、C—N、C—S和C—Se键的构建和芳构化。本文整理了近年来有关该方法构建功能化喹啉和吲哚的文献报道，进行了系统的梳理和综述，并对该领域未来的发展作出展望。

电化学在分析化学和物理化学中被广大学生学习以及应用，但是在有机化学中却鲜有提及。电化学在有机化学中也有重要的用途，本文目的在于普及电化学在有机化学理论和实验教学中的运用，让学生建立“绿色化学”的理念，了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义，从而提高学生的专业认同感和社会责任感。将电化学在有机化学中的运用实践起来，提高有机化学的教学质量，推动有机化学研究的深入发展。

以六水合硝酸铈(Ce(NO₃)₃·6H₂O)和可溶性淀粉(ST)为原料，通过生物模板法制备了CeO₂非均相光芬顿催化剂(ST-CeO₂)。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、固体紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征。FTIR和Raman光谱证实了Ce—O键及氧空位的存在。UV-Vis DRS显示其在紫外和可见光区域有强吸收，XPS光谱分析表明催化剂表面存在Ce³⁺和Ce⁴⁺的混合价态，这可有效促进光生电荷的分离和H₂O₂的活化。甲基橙(MO)降解结果表明，ST-CeO₂在紫外光下照射60 min时对MO染料的降解率可达82.8%;加入H₂O₂后，其在60 min时对MO染料的降解率可达99.7%，而且重复回收利用5次后仍然保持优良的催化性能。自由基捕获实验证明空穴(h⁺)和羟基自由基(·OH)是在MO染料降解反应中起主导作用的活性物质，而超氧自由基(·O₂^-)起次要作用。此外还详细探讨了ST-CeO₂光芬顿降解MO染料的机理。

A series of blue and blue-green Ir(Ⅲ) complexes has been investigated theoretically to explore their electronic structures, photophysical properties, efficiency roll-off effect, and thermal activation delayed fluorescence (TADF) properties. All calculations were performed using density functional theory (DFT) and time-dependent density functional theory (TDDFT). Calculations for electronic structures, frontier molecular orbital characteristics (which determine the efficiency roll-off effect of the complexes), and photophysical properties were conducted using the Gaussian 09 software package. The calculation of spin-orbit coupling matrix elements <T|H_SOC|S>, which determine the TADF properties of the complexes, was performed using the ORCA software package. The calculation results show that the auxiliary ligand tetraphenylimidodiphosphinate (tpip), a strong electron-withdrawing group, can mitigate the efficiency roll-off effect of the complex. Furthermore, TADF is observed in one of the designed complexes, (F₃Phppy)₂Ir(tpip), where F₃Phppy=2-[4-(2,4,6-trifluorophenyl)phenyl] pyridine.

针对近几年有机化合物命名改版过渡给学习者带来掌握困难的问题，本文探讨了有机化合物命名的三层级学习方法。在掌握命名基础规则的情况下，利用现代化学工具批判性地学习，并通过命名主动找寻到有机化合物的学习方法，以提升学生科研以及解决现实问题的能力。