将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合，通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831，通过对实验数据进行分析，确定材料是通过削弱端基的拉电子能力，提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级，进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力，体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式，适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs)，通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面，形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现，C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中，10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性，在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时，所需要的过电位分别为158和157 mV，并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面，有助于减小电荷传输阻力，加快电催化析氢界面反应动力学过程。

肉桂酸合成实验是高等学校现行《有机化学实验》教材中的一个重要单列基础实验。该实验在教学实施过程中暴露出残余苯甲醛气味难闻、原料对水敏感、购存困难、高温副产物多等问题。针对以上问题，本论文对经典肉桂酸合成实验进行了改进：采用苯甲醛/丙二酸/三乙烯二胺的均相反应体系制备肉桂酸，采用亚硫酸氢钠洗涤、萃取的后处理方法去除残余苯甲醛，使其更符合现代实验教学和绿色化学的要求。改进后的实验不仅可有效去除难闻的残余苯甲醛，还具有原料稳定性好、价格低廉、后处理操作简单等优点。通过增加波谱学表征、柱色谱分离等环节，该实验可以拓展为以精细化学品阿魏酸为合成目标的8学时综合性创新实验，提高对学生化学综合素质的培养。

一流本科课程建设是教育部进行高等教育改革的重要举措，通过打造“金课”深化课堂教学改革，创新教学方式，提升教育理念。衡阳师范学院国家级一流本科线下课程“无机化学实验”建设团队在分析改革难点的基础上，探讨课程目标、教学内容、课程思政、教学资源、教学团队、教学方法和课程评价七个方面，总结提炼课程建设的特色与创新，以期为国内同类课程建设提供借鉴。

以多齿席夫碱(E)-2-羟基-3-甲氧基-N'-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)苯并酰肼(H₂L)为配体，与Ln(dbm)₃·6H₂O(Hdbm=二苯甲酰甲烷)反应，通过溶剂热法，成功设计并构筑了3例新的四核稀土配合物[Ln₄(dbm)₆(L)₂(μ₂-OCH₃)₂(CH₃OH)₂]·xCH₃OH[Ln=Eu (1)、Tb (2)、Tm (3)，x=3(1)、0(2)、0(3)]。单晶X射线衍射结构表明：1~3的结构相似，配位单元主要由4个Ln^Ⅲ、6个dbm^-、2个L^2-、2个μ₂-OCH₃及2个配位的CH₃OH组成。4个中心Ln^Ⅲ通过6个μ₂-O原子相互连接，呈线型四核结构。固体荧光实验测试表明：1和2在室温下表现出稀土的荧光特征发射峰。此外，抗菌活性研究表明，与配体H₂L和稀土离子相比，1~3具有更强的抗菌活性。采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了1~3与小牛胸腺DNA之间的相互作用，结果表明1~3与小牛胸腺DNA的相互作用为插入结合。

Li/CrO_x电池具有高能量密度和优异的倍率性能，成为高性能一次锂电池的研究热点。而基于发展具有宽温域和高介电常数的碳酸丙烯酯(PC)电解液体系，对于开发功率高和环境耐受性强的锂一次电池具有重要的应用价值。在本工作中，我们研究了CrO_x在PC基电解液中的放电行为，筛选了适配于大电流放电的电解液体系：1 mol∙L⁻¹ LiTFSI PC : DOL (1, 3-二氧环戊烷) = 1 : 2；并揭示了在PC基电解液中影响CrO_x大电流放电的规律：Li⁺溶剂化鞘层中溶剂分子配位数以及参与配位的粒子类型，会极大地影响Li/CrO_x电池体系的倍率放电性能。低的配位数以及阴离子参与的溶剂化鞘层结构更加适配Li/CrO_x电池体系，能够实现大电流放电。这些规律的认识对于推动PC基电解液应用于大倍率Li/CrO_x电池体系具有重要指导意义。

高性能、低成本硬碳的发展对钠离子电池的商业化起到了至关重要的作用。由于沥青具有分布广泛，资源丰富，和成本低廉的特点，被认为是适宜的硬碳前驱体。但因其容量小、电化学反应动力学差，进一步限制了其应用。本文通过混酸的协同作用，成功通过分子内氧化合成了沥青基硬碳纳米片。硫酸的引入有效促进了沥青分子层间结构的膨胀与解离，进而显著增强了硝酸对沥青分子的分子内氧化效率。混酸氧化过程有效地引入了含氧官能团(OFGs)，增大了层间距和形成更多纳米多孔结构，从而增加了可逆容量和提高了速率性能。优化后的沥青基硬碳在0.03 A∙g⁻¹的电流密度下，可逆充电容量由115.0 mAh∙g⁻¹提高至304.4 mAh∙g⁻¹，平台容量提高5.5倍。本研究揭示了液相酸氧化对储钠型硬碳结构和组成的影响，揭示了制备低成本、高性能沥青基硬碳的有效方法。

尽管异质结压电催化剂的设计被证明可以显著提升其催化活性，但异质结界面在压电过程中对表面势阱的调控机制及其对载流子迁移的影响仍缺乏系统研究。本研究通过自组装策略，在Bi₁₂O₁₇Cl₂@FeOOH体系中构建了非晶FeOOH与Bi₁₂O₁₇Cl₂之间的增强界面相互作用异质界面结。这种强界面相互作用显著增强了界面极性，可大幅抑制Bi₁₂O₁₇Cl₂表面电荷的应力响应能力(最大降幅达原始值的63%–98%)，这显著降低了压电过程中表面势阱的深度，从而有效削弱了压电电荷的束缚，同时促进了电荷转移。同时，界面形成的Bi–O–Fe化学键构建了电荷传输通道。这些协同机制使得压电自芬顿反应中H₂O₂产率达到3.04 mmol g⁻¹ h⁻¹，总有机碳去除率提高了3倍(从18.6%增至55.8%)。