A 1D coordination polymer (CP), (TBA) [Bi(bp4do)Br₄] (1), was synthesized by the assembly of 4, 4' - bipyridine -N, N'-dioxide (bp4do) and Bi³⁺ (TBA⁺=tetrabutylammonium). 1 exhibits a red luminescence with a quantum yield of up to 69%. A solid-state thin-film sensor (1/PVP) with extremely high luminescence stability was prepared by combining 1 with polyvinyl pyrrolidone (PVP). 1/PVP has a wide - range sensing capability for 11 NH₃/amine vapors with rapid response. During the sensing process, its luminescence color changed from red to blue, which was easy for naked -eye observation. The sensing mechanism is NH₃/amine-induced collapse of the framework of 1. Furthermore, 1/PVP has been successfully applied to monitoring food freshness such as meat/aquatic products.

S型异质结可以实现光生载流子有效空间分离，保持较强的氧化还原能力。因此，深入了解S型异质结构的光致电荷转移动力学对提高其光催化性能至关重要。本文采用原位水热法制备了紧密接触的SnO₂/BiOBr S型异质结。优化后的SnO₂/BiOBr具有优异的光催化CO₂还原性能，CO和CH₄的产率分别为345.7和6.7 μmol·g^-1·h^-1，分别是纯BiOBr的5.6和3.7倍。利用原位XPS和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)表征了SnO₂/BiOBr S型异质结的光致电荷转移机制和动力学。发现光生载流子出现了新的拟合寿命，这可归因于S型异质结的界面电子转移，进一步证明了光电子从SnO₂导带到BiOBr价带的超快转移通道。因此，BiOBr导带中的还原电子和SnO₂价带中的氧化空穴得以保留。本研究对S型异质结的光致电荷传输机理提供了更深刻的理解。

本文以紫甘蓝蔬菜为原料，进行了pH、金属离子和各种食品添加剂等一系列稳定性分析，探索紫甘蓝色素的最佳存储和使用环境。研究表明，紫甘蓝色素对pH敏感，随着pH增大，色素保留率逐渐减小;不同金属离子对紫甘蓝色素的稳定性也有影响，Fe³⁺会破坏紫甘蓝色素的结构，降低稳定性，保留率仅为8.68%;而Ca²⁺能提高其稳定性。添加剂蔗糖也可提高其稳定性，其中20 g·L^-1的蔗糖水溶液可将保留率提升至119.48%;而食盐、苯甲酸钠和山梨酸钾均会降低其稳定性。

金属-有机凝胶的制备与吸附性能研究是结合当前科研前沿研究成果设计改进的一个综合性物理化学实验。以均苯三甲酸和硝酸铁为主要原料，通过简单混和制备FeBTC金属-有机凝胶，并通过不同干燥方法干燥FeBTC凝胶。研究了FeBTC的组成结构，并通过N₂吸附脱附测定FeBTC的比表面积。进一步研究FeBTC对Cr₂O₇²⁻的吸附动力学，用于废水处理。

在科技高速发展的今天，新型复合材料的发现发展受到了广泛的关注与重视。本文通过小型可穿戴传感器与RGO (还原氧化石墨烯)的对话，对新型材料RGO的制备、应用和发展展开了具体的描述。

针对现有化学化工人才培养体系的不足，基于虚拟仿真技术，本着“虚实结合、相互补充、能实不虚”原则，构建“开放式”和“一站式”的“专业教学–科学研究–就业实践”三层次实验实习实践平台，打造理论知识与实践相结合的虚拟资源，提升仿真实习教学效果，提高综合实践能力，培养化学化工复合型应用人才。

激发态分子内质子转移(ESIPT)反应是一种重要的基础光化学反应，通常发生在具有分子内氢键的发色团中。3-羟基黄酮类衍生物(3-HFs)由于其广泛的天然来源和对环境极度敏感的荧光发光特性而备受关注。与3-HFs相比，4′-N,N-二乙氨基-3-羟基黄酮(D-HBF)具有扩展的共轭体系和大幅红移的吸收特性，而最新研究表明，由于具有ESIPT特性，它可以用作环境极性敏感的生物荧光探针。本研究通过采用多种光谱和理论计算方法，系统研究了D-HBF在极性不同的三种非质子型溶剂(环己烷、乙醚和四氢呋喃)中的ESIPT反应机制。研究结果显示，在这三种溶剂中均能观测到D-HBF的ESIPT典型双发射峰，而这些峰的相对比率受溶剂极性的调控。荧光动力学分析揭示，随着溶剂极性的增加，激发态中正向和反向的质子转移反应速率都降低，同时反向质子转移变得更占优势。该研究还通过密度泛函理论和含时密度泛函理论计算，比较了三种溶剂中D-HBF的基态和激发态分子内氢键的键长和键角参数，确定了ESIPT反应是激发态分子内氢键增强机制。计算结果表明，增加溶剂极性会导致处于S₁态的D-HBF分子的3-羟基伸缩振动红外吸收频率向高波数移动，这证明了相应的N*态的分子内氢键减弱。此外，电子密度分析显示，引入在4′-位的强给电子官能团(4′-N,N-二乙氨基)使得D-HBF在激发态下具有典型的分子内电荷转移特征。最后，势能曲线计算结果表明，在激发态下质子转移更容易发生，而溶剂极性增加会导致更高的质子转移势垒，从而阻碍了相应的ESIPT反应。吉布斯自由能分析进一步表明，溶剂极性增加使激发态快速质子转移更倾向于向N*态移动。这项研究为D-HBF类衍生物作为环境极性敏感的生物探针的应用提供了理论基础。

电催化二氧化碳还原技术能够有效地将CO₂转化为有价值的化学品，从而减少CO₂排放，为CO₂的治理提供一举两得的解决方案，并能够助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”的碳排放目标。目前，常用的单金属纳米催化剂具有催化位点单一以及产物与中间体的吸附能调控困难等缺点，导致其在催化剂选择性、活性及稳定性等方面表现不佳。而双金属纳米催化剂由于存在2种原子配位，能够调整催化剂的电子结构，实现对中间体结合能的精细调控，并带来丰富且灵活的活性位点，从而被广泛研究。本文综述了国内外最新的双金属纳米催化剂的研究进展，主要针对双金属纳米催化剂的精细调控手段，如掺杂调控、非均相结构调控、合金化调控和几何结构调控进行了总结，对其中所存在的协同效应、应力效应和电子效应等双金属纳米催化剂的催化机理进行了阐述。在此基础上，总结了目前双金属纳米催化剂研究的不足，并对未来的研究方向与发展前景进行了展望。

用混合配体苯甲酸(HBA)和4-羟基-2，2'∶6'，2″-三联吡啶(4-OH-terpy)，与镧系硝酸盐通过超声溶解和常规溶液法成功合成了2种新型镧系元素配合物：[Sm₂(BA)₆(4-OH-terpy)₂]·2H₂O·2EtOH (1)和[Pr₂(BA)₆(4-OH-terpy)₂(H₂O)₂]·HBA·H₂O (2)。在合成过程中，4-羟基-2，2'∶6'，2″-三联吡啶作为中性配体参与反应，而苯甲酸则以去质子化形式(BA-)作为酸性配体与镧系离子配位。这2种配合物的晶体结构通过单晶X衍射得到了精确解析。同时还采用了元素分析、红外和拉曼光谱以及粉末X射线衍射技术来深入探究这2种配合物的物理化学性质。单晶X射线衍射数据显示，尽管2种配合物的结构存在差异，但它们均属于三斜晶系$P \overline{1}$空间群，且中心镧系元素离子具有相同的配位数，但配位环境却有所不同。为了全面评估这2种配合物的热稳定性，进一步实施了包括热重分析-微分热重分析-差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱分析以及质谱联用(TG-DTG-DSC/IR/MS)技术在内的综合测试。同时对配合物逸出气体的三维红外堆积图和质谱图进行了深入探究。此外，对配合物1的荧光特性研究表明，它能够展现出与Sm³⁺特征跃迁相匹配的荧光发射。

以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标，采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体，异质结类型为Z型，带隙为1.41 eV，能有效促进载流子分离。Li、Au掺杂后的各结构中除Li替位Zn结构外，均具有磁性。光学性质分析的结果表明，掺杂Li、Au元素可以提高体系的吸收系数，其中Li替位Zn后异质结具有较大的光吸收系数，同时具有较大的功函数(7.37 eV)和界面电势差(2.55 V)，表明其可见光利用率较高，界面结构稳定且具有较大的内建电场，可以更有效地促进电子与空穴的迁移从而减小电子-空穴对的结合。Bader电荷分析表明掺杂元素Li和Au均失去电子。电子从GaN层向ZnO层转移，在界面处形成了一个有效的内电场。Li替位Zn和Au同时替位近位的Ga和Zn所对应的2种结构的层与层之间转移的电子较多，说明其界面电势差较大且拥有较高的光生载流子迁移速率。光解水制氢性能分析表明，ZnO薄膜、GaN/ZnO异质结、Li替位Ga以及Li同时替位远位的Ga和Zn四种体系在pH=0时，满足光解水制氢的条件。GaN薄膜、ZnO薄膜和Li同时替位远位的Ga和Zn三种体系在pH=7时满足光解水制氢的条件。