采用一步溶剂热法在泡沫镍(NF)基底上原位生长Cu/α-FeOOH纳米复合材料，制备了自支撑Cu/α-FeOOH/NF催化剂。相比于α-FeOOH/NF催化剂，Cu的引入为α-FeOOH的生长提供了更多的附着点，使得催化剂表面更加粗糙，并增大了催化剂与反应物的接触面积。Cu和无定形的α-FeOOH之间存在晶态和非晶态的异质界面，改变了催化剂的电子结构，促进电子从Ni、Fe向Cu转移，从而显著增强了催化剂对甲醇的吸附和氧化。电化学测试表明，Cu/α-FeOOH/NF催化剂具有优异的甲醇氧化反应(MOR)和析氢反应(HER)性能。在Cu/α-FeOOH/NF催化剂同时作为阴极、阳极的Cu/α-FeOOH/NF||Cu/α-FeOOH/NF HER-MOR耦合电解水系统中，达到10 mA·cm^-2电流密度所需的电压比直接全水解系统降低了125 mV，且在较大电压(2.4 V)下能够稳定反应96 h。此外，阳极MOR产生了价值更高的甲酸盐，1.80 V下生成甲酸盐的法拉第效率高达97%。

介绍使用Python语言和科学计算库绘制结构化学中常见的氢原子s和p轨道波函数和电子云的图形的探索。在此过程中编写了多个脚本，通过数据处理和不同的生成算法实现波函数、电子云的可视化教学，旨在引导学生深入学习和理解波函数和电子云物理意义，提升学生自主思考和主动学习的能力。

设计钯-手性磷酸接力催化体系，以邻碘苯胺和苯基烯丙醇为原料，通过“一锅三步”串联反应高效合成手性2-苯基四氢喹啉，实验无需中间体分离，降低了手性四氢喹啉的合成难度并提高反应经济性，与单一催化反应相比，协同接力催化具有操作简单、反应高效等优点。将协同接力催化的科学前沿引入本科实验教学，融入节能减排和绿色化学等课程思政元素，能拓宽学生的科学视野，激发其学习兴趣并提升创新能力。此外，实验涵盖格氏反应、Heck反应、亚胺缩合反应、不对称氢转移反应等理论知识以及薄层色谱、柱层析色谱、旋转蒸发仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪、旋光仪等分析分离设备的操作使用，能综合提升学生的理论水平、实验技能和科学思维能力，促进科研与教学相融合。

为有效拓展现阶段本科有机化学教学实验开设的范围，让学生了解学科前沿研究热点与新合成技术，本实验以异喹啉酮生物碱的光化学合成为导向，将有机光化学和连续流动化学融合运用于本科实验教学。本实验选择氮化碳半导体材料作为非均相光催化剂，氧气作为绿色、经济的氧化剂，在可见光介导下实现异喹啉酮生物碱的合成。实验主要由间歇光反应和连续流光反应合成异喹啉酮生物碱以及合成高附加值天然产物corydaldine三部分组成，涉及搭建简易连续流光化学反应装置、反应监测、分离纯化、产物表征等多个重要环节，指导学生认识光化学反应知识，也让学生熟悉微量有机反应中薄层分析法、柱层析及相关仪器的操作，并将所学的红外、核磁共振波谱法等理论知识运用到产物的结构分析中，提升学生的主观能动性、综合实践能力和环保意识。本创新实验竞赛项目符合实验绿色化、微型化的新理念，适合于在化学化工专业本科生的有机化学实验和综合化学实验中开展，将其转化本科实验教学项目，可充分体现“以赛促建”“以赛促教”“以赛促学”的重要意义。

采用一步水热法合成泡沫镍(NF)自支撑的Co₉S₈/Ni₃S₂@NF杂化纳米棒阵列，其可以作为尿素氧化反应(UOR)和析氢反应(HER)的双功能催化剂。物相分析、形貌表征和电化学测试结果表明Co₉S₈/Ni₃S₂@NF异质结杂化纳米棒阵列通过Co₉S₈与Ni₃S₂之间的耦合异质界面促进了电子转移，提高了电荷转移速率。同时，该催化剂的粗糙表面使其展示出优异的超亲水性和超疏气性，有利于气体输送以及电解液扩散。在UOR和HER中，该催化剂分别在120和103 mV的低过电位下就能达到100和10mA·cm^-2的电流密度。此外，利用合成的Co₉S₈/Ni₃S₂@NF电极同时作为阴极和阳极，当电流密度达到100 mA·cm^-2时双电极电解池的运行仅需要1.57 V的低电压，并且在20 mA·cm^-2电流密度下稳定运行27 h，无明显活性衰减。

本文采用计算量子化学方法在B3LYP/6-311+g(d,p)水平上比较了气态二嗪三种异构体的碱性强度和稳定性。计算结果表明，三种异构体的碱性强度顺序为哒嗪 > 嘧啶 > 吡嗪。同时，通过优化结构单点能的计算，判断三种异构体的稳定性顺序为嘧啶 > 吡嗪 > 哒嗪，且其共轭酸的稳定性顺序亦呈现相似趋势，即嘧啶-H > 吡嗪-H > 哒嗪-H。此外，本文采用前线轨道理论定性解释了哒嗪明显异于嘧啶和吡嗪的特殊热力学性质(燃烧热和标准生成焓)。将计算化学引入到有机物酸碱性和稳定性的教学中，有助于学生深入理解Lewis酸碱性、等键反应、最高已占据分子轨道(HOMO)，最低未占据分子轨道(LUMO)、前线轨道能隙值等核心概念和杂化轨道理论，教学效果显著提高，成为提升有机化学教学质量的有效辅助工具。

A low-cost 1D cobalt-based coordination polymer (CP) [Co(BGPD)(DMSO)₂(H₂O)₂] (Co-BD; H₂BGPD=N, N'-bis(glycinyl)pyromellitic diimide; DMSO=dimethyl sulfoxide) was synthesized by a simple method, and its crystal structure was characterized. In a three-electrode system, Co-BD, as the electrode material for supercapacitors, achieved a specific capacitance of 830 F·g^-1 at 1 A·g^-1, equivalent to a specific capacity of 116.4 mAh·g^-1, and exhibited high-rate capability, reaching 212 F·g^-1 at 20 A·g^-1. Impressively, Co-BD||rGO (reduced graphene oxide), representing an asymmetrical supercapacitor, owns a higher energy density of 14.2 Wh·kg^-1 at 0.80 kW·kg^-1, and an excellent cycle performance (After 4 000 cycles at 1 A·g^-1, the capacitance retention was up to 94%).