针对二维单层BiOI纳米片的晶格热导率及其声子输运性质进行了深入探究。通过结合第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论，系统地分析了单层BiOI纳米片在不同温度下的声子群速度、格林艾森参数、三声子散射率和散射相空间等关键物理量。计算结果显示，单层BiOI纳米片在室温下的本征晶格热导率约为4.71 W·m^-1·K^-1，当温度升高至800 K时，其热导率显著降低至1.74 W·m^-1·K^-1。面外声学支(ZA)、横向声学支(TA)和纵向声学支(LA)声子模式在所研究的温度范围内对晶格热导率的贡献几乎相等。低晶格热导率的物理根源归结于低声子群速度、强烈的声子-声子散射过程以及较低的德拜温度。此外，还探讨了单层BiOI纳米片的电子结构，确认了其具有半导体特性，并且间接带隙约为2.16 eV。

平衡核间距在研究双原子分子性质中有着非常重要的地位，通过光谱实验和量子化学计算都可以得到其平衡核间距。H₂是最简单的双原子分子，本文将以它为例介绍求同核双原子分子平衡核间距的光谱实验方法，包括拉曼光谱、电场诱导偶极矩跃迁光谱和四极矩跃迁光谱，并介绍其薛定谔方程的求解历史，尤其是平衡核间距和键解离能。

光动力治疗是利用“光敏剂”和“光”治疗肿瘤的一种新方法，用特定波长的光照射肿瘤部位，可以使聚集在肿瘤的光敏剂活化，产生高氧化性的活性氧而破坏肿瘤。与手术治疗、化疗、辐射治疗相比，光动力治疗具有操作简单、靶向性好、无创或微创、无耐药性、可激活全身免疫等特点。该治疗方法在发达国家已基本普及，目前在我国正处于推广阶段，公众对光动力治疗还不甚了解，因此急需进行科学普及。在此背景下，我们利用实验室化学合成的靶向型“硒-罗丹明”光敏剂，设计了肿瘤靶向的光动力治疗科普实验，包括靶向光敏剂的酶激活，单线态氧的可视化检测以及光动力杀死癌细胞三个环节。通过该科普实验，生动诠释了靶向型光动力治疗的科学原理，提高了公众对光动力治疗癌症的认知，将大大促进光动力治疗在我国的推广，也体现了化学在肿瘤治疗方面的重要作用。整个科普实验操作简单、形象直观，并在科普实践中显示出良好效果。

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和六亚甲基亚胺(HMI)组成双模板体系，以气相二氧化硅为硅源，在150 ℃下动态原位合成了薄层的MWW型MCM-22分子筛纳米片，并考察了CTAB添加量对分子筛产物的影响。采用粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸附-脱附、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)、吡啶红外(Py-IR)和2，6-二叔丁基吡啶红外(DTBPy-IR)测试方法对合成的分子筛样品进行表征。结果表明：采用双模板体系可以制备出5~10 nm的薄层MWW型纳米片。同时，通过偏三甲苯异构化反应对样品的催化性能进行了表征，催化结果显示样品d-MWW-4%CTAB具有较好的催化性能，其中偏三甲苯的质量转化率、均三甲苯质量收率及均三甲苯选择性分别为34.97%、22.42%和64.09%，这主要归因于薄层纳米片MCM-22具有的较大外表面积和片层间形成的晶间介孔结构。

采用简单浸渍的方法对BiVO₄光阳极进行表面钨（W）掺杂，以环丙沙星（CIP）为药品和个人护理产品（PPCPs）模型污染物，研究了W掺杂BiVO₄光阳极降解CIP的表面态行为。结果表明，低浓度W掺杂对BiVO₄光阳极的晶体结构、表面形貌和光吸收性能没有显著影响。但W掺杂取代了BiVO₄光阳极表面的V⁵⁺，能抑制BiVO₄光阳极表面V⁵⁺/V⁴⁺还原过程，减少复合中心表面态，同时引入更多氧空穴，增加活性位点表面态。CIP的降解反应受表面活性位点控制。表面W掺杂能有效促进CIP降解的电荷转移，提高BiVO₄光阳极光电催化降解性能。

发光寿命是光化学的重要概念，也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用，但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点，以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装，设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料，因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高，非常适合作为科普主题；同时在日常生活中探寻发光现象，创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式，寓教于乐、寓教于做，点燃人们探究化学世界的热情；借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传，拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求，科普内容设立了多个独立互动模块，“量体裁衣”，力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果，让发光寿命真正贴近生活、走向大众。

围绕分子开关及聚集诱导发光的科研热点领域进行本科教学实验设计，将光致变色二芳烯巧妙嵌合于具有聚集诱导发光性能的四芳烯体系中，制备得到兼具变色和发光功能的新型杂合四芳烯光控荧光分子开关，科教融合，将科研前沿引入到本科实验教学。从物质的制备、分离提纯、结构表征和性能测试等方面进行了综合实验探索。本实验分子设计简练新颖，内容丰富，现象明显，在综合运用和巩固本科学习的基本理论和基本操作的基础上，激发学生的科研兴趣，培养团结协作和突破创新的科学精神。

在大学有机化学实验中，通过格氏试剂与苯甲酸酯反应制备三苯甲醇是一项经典的实验教学项目。该实验通常利用碘加热方法引发制备苯基溴化镁，但碘加热引发过程不易控制，且易产生副产物联苯，导致产率不高，甚至部分学生不能成功得到格氏试剂，导致实验失败。本文通过光照的方法来引发制备格氏试剂，无需碘加热引发。在520 nm的LED灯光照下，溴苯和镁可以直接反应得到苯基溴化镁，反应不需要加热，即使在−10 °C下都可以顺利进行。该光源廉价易得，改进后的光照方法能够使格氏试剂合成时间缩短、产率提高，实验成功率也得以提升，因此该方法值得在全国其他高校推广应用。

构建了一个自制的简易糖-光实验平台，通过对检偏偏振片进行特殊设计，可以获得剪纸艺术作品以及变色七巧虹板。此外，将中间的糖溶液改为糖积木，还可以得到霓色积木。这一方法装置简便、操作简易、原理明了，充分满足了科普活动对操作安全性、灵活性以及展示趣味性和生动性的要求。在颜色的变幻之中，让学生亲自动手探究光与旋光性分子相互作用的奥秘，从而理解物理化学之美。

本实验自制谷胱甘肽与半胱氨酸分别配位的铜纳米簇(CuNCs)，根据CuNCs光致发光原理，设计实验探究配体、氧化剂、pH、溶剂及温度对CuNCs光致发光的影响，并开发出科普实验试剂盒。本试剂盒携带方便、操作简单、安全性高，适合多种科普场景，能够满足具有不同梯度科普需求的人群，增强公众对纳米材料的了解，让公众感受到化学之美。