近日，我院邵文尧高级实验师、卢英华教授等创新设计了富有教育意义的实验项目“The Preparation and Application of Modified Graphene Carbon Quantum Dots”，相关工作发表在美国化学会化学教育期刊《Journal of Chemical Education》上。
目前，化学实验教学中缺少围绕纳米分子聚合物合成设计的综合性学科交叉实验项目，现有实验普遍存在机制简单、操作单一、与科研前沿脱节等问题。为弥补这一空白，教学团队将课题组前沿科研成果“ 天冬氨酸功能化石墨烯碳量子点（AGQDs）”系统转化为本科实验教学内容，开发了集“合成-表征-应用”于一体的多模块综合实验。
项目基于基础化学实验与微生物实验的实践教学目的，以天冬氨酸改性的石墨烯碳量子点制备为核心，设计了从原料选择及合成，到石墨烯碳量子点的制备和表征，最后基于化学、生物、环境等学科交叉，从不同角度研究其应用的综合性拓展实验。实验以水热法一步制备AGQDs为核心，涵盖透射电镜形貌观察、荧光显微镜多波长激发成像、可见光催化降解有机染料、对毕赤酵母生长影响评价等教学内容，引导学生从纳米材料设计、结构表征到环境生物学效应进行全过程探究。
该实验可面向化学及化工专业本科生，反应条件温和、现象明显、重复性好，兼具安全性和绿色化特点，多学科交叉激发学生科研兴趣。学生通过亲手操作磁力搅拌器、旋转蒸发仪、荧光显微镜、紫外可见分光光度计等设备，不仅巩固了基本操作技能，更直观理解了量子限域效应、表面功能化学、结构-性能关系等核心概念，显著提升了科研兴趣与创新意识。
本工作在邵文尧高级实验师、卢英华教授共同指导下完成，本科生林子焱和研究生刘力琦参与了项目应用实践打磨，化学国家级实验教学示范中心陈玉清实验师在教学实践方面给予大力支持，生物化工研究所彭雅娟工程师在仪器方面提供重要支撑。化学国家级实验教学示范中心（厦门大学）及福建省化学工程与技术实验教学示范中心为该项目的实施提供了重要平台支持，项目得到教育部产学合作协同育人项目（231105875095603）和化学化工学院重点教改项目（HY20200703）的支持。
论文链接： https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5c00530
