碳捕集技术是实现“双碳”目标的重要途径。高温工业源CO₂的捕集更宜使用钙基吸收剂。本文立足“双碳”背景，将碳捕集前沿技术融入仪器分析实验课程，开发了蛋壳源CaO的制备、表征及其碳捕集性能的设计性综合实验。选择高钙废弃物鸡蛋壳为原料，采用醋酸处理得到醋酸钙，再经高温煅烧制备了具有较好碳捕集性能的CaO;利用EDTA配位滴定、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和热重分析等多种分析手段，测试了CaO的纯度、形貌、结构及其对CO₂的捕集性能。本实验采用项目式教学方式，引导学生自行设计实验方案并进行实践和总结，不仅锻炼了学生综合运用专业知识解决实际问题的能力，而且培养了学生的科研素养和团队合作精神。

通过高温固相法成功合成了一系列Pr³⁺掺杂的Cd₃Al₂Ge₃O₁₂橙色荧光粉，并引入碱金属离子(Li⁺、Na⁺、K⁺)进行电荷补偿。利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪等表征手段，分别对样品的晶体结构、发光性能及热稳定性进行研究。结果表明，Pr³⁺的掺杂没有改变基质的晶体结构，碱金属的掺杂也未引起杂相。样品在450 nm激发光作用下，发射光谱主峰位于613 nm处。比较不同掺杂浓度Cd_3-xAl₂Ge₃O₁₂: xPr³⁺(x=0.01~0.09)的荧光发射谱，发现Pr³⁺的最佳掺杂浓度为0.03。碱金属离子掺杂策略有效改善了材料的发光性能，其中Li⁺、Na⁺、K⁺掺杂系列荧光粉的荧光强度和寿命均得到有效提升，均优于未掺杂样品，且不同碱金属离子掺杂的增强效果大小依次为Li⁺、Na⁺、K⁺。Li⁺掺杂样品的发光强度最佳，是未掺杂体系的1.58倍。此外，探究了电荷补偿后的热稳定性，在393 K时，Li⁺补偿后的Cd_2.94Al₂Ge₃O₁₂: 0.03Pr³⁺，0.03Li⁺样品的发光强度为293 K时的72.70%。CIE色坐标确认了该荧光粉的发射均位于橙光区域。进一步利用最佳样品制作了白光发光二极管，其CIE色坐标为(0.368 2，0.300 1)，位于白光圈内。