在专业认证背景下进行化学综合实验课程教学改革，对提高化学专业实践类课程质量具有积极作用。根据化学综合实验课程特点和化学专业认证要求，商洛学院化学专业综合实验课程通过整合与优化实验教学内容、丰富实验教学资源、改革实验教学方法、构建以核心素养为导向的多元化教学模式和评价体系等实践，增强了学生的自主探究实验能力，促进师生、生生间的有效交互，助力学生核心素养的提升与培养。

定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb₂O₆纳米片上原位生长C₃N₅纳米棒，设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb₂O₆/富氮C₃N₅ S型异质结。通过构筑S型异质结，在界面处产生IEF，促进电荷从SnNb₂O₆向C₃N₅的定向迁移。与此同时，C₃N₅中的DF提供一种驱动力，将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应，SnNb₂O₆/C₃N₅异质结实现了快速的定向电子转移，从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明，SnNb₂O₆/C₃N₅异质结的最佳产氢速率高达1090.0 μmol∙g⁻¹·h⁻¹ (反应过程中持续释放H₂气泡)，分别是SnNb₂O₆和C₃N₅的38.8和10.7倍。此外，SnNb₂O₆/C₃N₅异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算，本文系统探讨了SnNb₂O₆/C₃N₅异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。

锌离子电池(ZIBs)由于其安全性、可持续性、成本效益和高能量密度而越来越受欢迎，有望成为锂离子电池(LIBs)的替代品。目前对锌离子电池已经进行了广泛的研究。然而，锰基正极材料在锌离子电池中的应用带来了挑战，特别是金属溶解和材料不稳定性等问题。这些挑战导致电池循环稳定性较差，阻碍了锌离子电池发展的进程。本文概述了锌离子存储机制，阐明了锰基正极材料面临的挑战，并提出了改善其性能的优化策略。最后，讨论了锰基正极材料的潜力。

长期以来，氢燃料一直被认为是一种有前途和可行的传统化石燃料的替代品，可以支撑我们未来的能源格局。电催化水分解是一种可用于大规模高效生产高纯度氢气的可持续和环保的技术。该技术的工业化需要我们不断地提高两个电极上的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的反应动力学。此外，催化剂催化活性和结构稳定性的持续优化对于该技术的实际实施同样关键。因此，合适的催化剂的选取是影响电催化水分解的关键因素之一。二维(2D)纳米材料由于其独特的物理化学性质和丰富的活性位点成为了电解水领域的热点。此外，2D材料独特的物理化学特性能与外加物理场之间高度契合，可以产生一些独特的效果来增强电催化性能。因此，近些年，外加物理场在辅助改善HER和OER方面的作用和机制越来越受到关注。外加物理场，如电场，磁场，应变，光，温度和超声波，可以应用于催化剂合成和电催化过程。本文首先总结了物理场辅助电解水催化剂合成的研究。随后，根据外场在电催化过程中作用机制的不同，对外场辅助HER和OER的研究进行了分类。最后，本文指出了本领域快速发展所面临的主要挑战和前景。

S型异质结光催化剂因其能够同时促进光生载流子的分离，并优化光催化剂的还原和氧化能力，而被广泛应用于光催化CO₂转化中。尽管S型异质结具有巨大的潜力，但其光催化CO₂转化性能仍然有限，这主要是由于其界面光生载流子迁移缓慢和光利用效率差。本文报道了一种具有0D/2D接触界面的InOOH/ZnIn₂S₄空心球S型异质结，以提高光催化CO₂转化性能。具体来说，空心球结构可以允许入射光在光催化剂内进行多重反射，以增强光利用效率。此外，0D/2D接触界面可以促进光生载流子在InOOH/ZnIn₂S₄空心球S型异质结上的迁移速率。结合原位光照X射线光电子能谱表征和自由基捕获实验，确认了InOOH和ZnIn₂S₄上光生空穴和电子的空间分离，有利于高效利用光生载流子进行光催化CO₂转化。因此，优化后的InOOH/ZnIn₂S₄展示了比原始ZnIn₂S₄高出25.8倍的光催化CO₂转化性能。本工作展示了一种简单而有效的策略，用于提高S型异质结的界面光电荷载流子迁移和光利用效率。