铀是核工业不可或缺的资源，而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此，海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名，对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分，我们简要介绍了CDI技术的早期发展，并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分，我们将CDI技术置于UES应用的背景下，进行了全面介绍。另外，在应用部分，我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外，本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面，CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择，展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面，CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数，有选择性地提取铀，同时减轻了来自竞争离子的干扰，从而提高了提取效率。在经济性方面，CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出，促进了高效的铀提取，且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后，我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损)，旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益，并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外，我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战，并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解，旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考，以促进海水资源的可持续利用。

随着新能源领域对锂资源需求的持续增长，开发高效的锂提取技术变得及其重要。然而，由于其高能耗和可能引发的二次污染问题，传统的锂提取和回收技术具有实际应用和发展的局限性。电容去离子(CDI)技术作为一种新兴的锂提取技术，在效率、成本效益和能源消耗方面展现出巨大的潜力。本综述从文献计量入手，剖析了CDI提锂的关键研究主题，进而全面总结了在CDI提锂技术中电极材料的最新进展，并探讨了使用这些材料构建的各种CDI系统类型。本研究详细阐明了CDI系统中用于锂资源回收的主要电极材料——水系锂离子电极材料(包括LiFePO₄、LiMn₂O₄、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂等)及其修饰材料(包括碳纳米管、石墨烯、MOF等)。此外，本文讨论了通过不同的电容去离子(CDI)系统提高锂提取效率，并评估了各种先进电极材料在这些系统中的性能。文末强调了机器学习在CDI提锂领域的应用潜力，并期望本研究将为未来开发基于CDI的高效锂提取系统提供坚实的理论基础和实践指导。

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。

设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂，快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO^-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应，导致探针的D-π-A结构遭到破坏，从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)进程。探针只需一步即可合成，同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm)，检测限(limit of detection，LOD)低至14 nmol·L^-1。此外，探针还表现出低细胞毒性，并成功应用于活细胞成像。

针对无机化学中能斯特方程的教学难点，本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型，通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素，加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂，以安全环保的卡拉胶作为固态电解质，引导学生学习、搭建固态锌空电池，并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外，培养学生创造力，自主设计搭建多形态固态锌空电池，并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识，密切联系科研前端技术，使学生在加深对能斯特方程理解的同时，能够认识和制作柔性电子器件，激发学生对电化学课程的学习兴趣，且教学成本低、效果好。

本文提出了一种简便的绘制路易斯结构式方法。该方法首先构建一个符合外层原子价态的初步结构，并将分子的电荷（如存在）放置于中心原子。接下来，若中心原子的电子数未满八个，将通过转换成键电子和外层原子上的孤对电子来达到八隅体结构，此过程将自动产生形式电荷，无需额外计算。此方法不同于传统需先计算价电子总数的做法，更侧重于利用化合价来构建路易斯结构式，从而减少计算错误的可能性。

通过微波加热方式，快速合成了3个葡萄糖修饰的双席夫碱。通过比浊度分析、HRP/Amplex Red实验、DCFH-DA荧光探针实验、NBT分析法以及MTT实验检测它们抑制金属离子诱导的Aβ聚集、减少活性氧(ROS)生成及抑制Aβ聚集产生的细胞毒性。发现葡萄糖修饰的双席夫碱都能有效抑制金属离子(Zn²⁺、Cu²⁺)诱导的Aβ_1~40的聚集，降低Cu²⁺-Aβ加合物催化产生ROS水平、提高Cu²⁺-Aβ作用的细胞内超氧化物歧化酶的活力，有效抑制Zn²⁺或Cu²⁺诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性并大幅提高细胞存活率。作为对比，我们也检测了相同条件下的氯碘羟喹(cliquinol, CQ)和没有葡萄糖修饰的同类双席夫碱的活性，发现葡萄糖修饰的双席夫碱各方面活性均好于CQ；葡萄糖修饰的双席夫碱自身毒性小、抗氧化和提高Aβ与金属离子共同处理的细胞的存活率方面均优于未葡萄糖官能化的同类双席夫碱。

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)由于具有检测速度快、仪器便携性好、灵敏度高及谱图指纹特征丰富等特点，近年来作为一种重要的仪器分析方法已逐步应用于食品安全分析。因此，我们结合前期科研基础，科教融合，设计了“表面增强拉曼光谱快速分析食用色素”实验。学生通过增强基底制备、SERS检测条件的优化、SERS快速分析方法的建立及应用等内容的训练，可充分学习SERS快速分析方法的实验技能，并收获相关的前沿知识，培养实验创新能力。

以“拉曼光谱分析实验”课程为载体，围绕立德树人根本任务，通过深入挖掘课程相关的思政元素，灵活运用多种教学方式，调动学生的课堂参与感，最终使价值塑造、科学素养与实验理论知识和操作技能自然融合，增强实验课程的思政影响力。

拉曼光谱是一种无损的分析技术，能够提供物质的结构和成分信息，已被广泛应用于化学、生物学和材料科学等领域的分析和研究中。经过三年的教学，拉曼散射光谱法实验的教学设计已获得诸多实践经验。该实验项目分别设计了定性分析、定量分析和痕量分析三部分内容，从生活中常见的真假翡翠的辨别入手，激发与培养学生自主学习拉曼光谱相关知识的兴趣和热情。通过对便携式拉曼光谱仪的使用让学生理解仪器的结构和功能，掌握拉曼光谱法和表面增强拉曼光谱法的基本原理。经过本实验项目的学习，学生能够正确使用拉曼光谱仪测试固体样品、液体样品和痕量物质，为掌握相关的光谱学知识奠定良好的基础。