采用液相合成和后续的热处理工艺制备钴包碳的C/Co核壳亚微米复合物,研究了复合物的吸波性能。结果表明：热处理使C/Co核壳亚微米复合物的结晶性增强,使形貌由C/Co-雪花片壳层的核壳结构转变为C/Co-壳层闭合的核壳结构,饱和磁化强度提高而矫顽力降低。C/Co壳层闭合的核壳亚微米复合物(50%,质量分数)-石蜡的吸波样品具有优异的吸波性能,在11 GHz处最小反射损耗为-23 dB,厚度为2.5 mm,单层厚度的吸波频带(RL<-10 dB)达到3 GHz。随着吸波样品厚度的增大吸收峰向低频移动,并出现多重吸收峰。C/Co核壳亚微米复合物优异的吸波性能,可归因于较好的阻抗匹配、介电损耗和1/4波长干涉相消原理。

根据升温拉曼光谱和电学性能的变化研究了(Ba_0.84Ca_0.15Sr_0.01)(Ti_0.90Zr_0.09Sn_0.01)O₃(BCSTZS)陶瓷的铁电相变。BCSTZS陶瓷的拉曼模分为v₃(LO),v₃(TO),v₄(LO),v₂(LO,TO),v₁(TO)和v₁(LO)模。v₃(LO)和v₄(LO)模在升温至80℃后消失,表明BCSTZS的相结构从四方铁电相转变为立方顺电相。v₃(TO),v₂(LO,TO),v₁(TO)和v₁(LO)拉曼模的峰强和峰宽在室温和80℃附近出现明显的异常变化,表明在这两个温度点附近分别发生正交-四方和四方-立方铁电相变。BCSTZS陶瓷在高于居里温度(T_C)时仍然存在拉曼峰,表明其内部存在极性微区。随着温度的升高谐振频率(f_r)和反谐振频率(f_a)互相接近,f_a在T_C附近出现不连续变化,而应变和逆压电系数d₃₃^*(d₃₃^*=S_max/E_max)值随着温度的升高而逐渐降低,进一步证明发生了铁电相变。

采用磁控溅射法制备钯氮共掺杂二氧化钛薄膜,研究了Pd含量对薄膜的表面形貌、吸收光谱和可见光催化还原性能的影响。结果表明：Pd、N共掺杂TiO₂薄膜具有锐钛矿相和金红石相混合的结构,Pd的掺杂使TiO₂从锐钛矿相向金红石相转变。Pd元素主要以PdO的形式存在于薄膜表面。随着Pd含量的提高薄膜表面粗糙度增大,致密度减小。薄膜吸收光谱的吸收限,逐渐向可见光方向移动。Pd含量为0.4%(原子百分比)的薄膜,具有最优的可见光催化还原性能。

以Q235低碳钢为母材,研究了摩擦时间和顶锻压力对旋转摩擦焊接头焊合率和冶金质量的影响规律并分析了接头焊合机理。结果表明,不同焊接参数下已焊合区域的拉伸强度基本相同且均大于或等于母材强度,焊接参数影响的只是接头焊合率(焊合率：接头横截面焊缝焊合部分长度与总长度之比),因此提出将焊合率作为焊接质量的评价标准。进一步研究表明,在其他参数不变的情况下,焊合率随顶锻压力的增大而增大,但增大速率逐渐趋缓,当顶锻压力达到某临界值后,焊合率达到100%,对所需临界压力进行了分析并得出了其计算方法;随着摩擦时间的增加,轴向缩短量增大,焊合率减小,焊接界面温度升高,高温区变宽,焊后再结晶区域加宽且晶粒尺寸变大。近缝区组织呈流线状,且晶粒大小不均匀。最终得出,大顶锻压力,短摩擦时间有助于提高焊合率,减小晶粒尺寸小,提升接头整体质量。

以C点、NH₃H₂O和Co(Ac)₂6H₂O为原料,用溶剂热方法制备了(Co, N)/C纳米催化剂。结果表明,催化剂多元掺杂比无掺杂或单一掺杂具有更好的氧还原催化活性,其氧还原起峰电位为-0.08 V,峰电位为-0.165 V,接近Pt-C(20% Pt)催化的起峰电位(-0.068 V);在该过程中氧还原转移电子数为3.59,接近一级反应动力学(转移电子数=4),中间产物H₂O₂的含量约25%。甲醇对(Co, N)/C催化剂催化能力的影响较小,循环催化10 h后其催化性能只下降8.8%,明显优于Pt-C在甲醇中的催化稳定性(下降37.9%)。N-(C)₂ ,C-N-C 以及 Co-C键都是催化剂的主要活性单元,纳米Co₃O₄颗粒可协同提高催化剂的催化能力。

采用水热法合成SrMoO₄:Pr³⁺红色荧光粉,使用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FSEM)以及荧光光谱(PL)等手段研究了荧光粉的晶体结构、表观形貌及发光性能。结果表明,SrMoO₄:Pr³⁺荧光粉为类球形的纯相结构,激发峰为450 nm、473 nm和485 nm,发射峰为606 nm、625 nm和650 nm,在650 nm呈现良好的红光发射,可与蓝光LED芯片匹配。SrMoO₄:Pr³⁺的发光强度随着Pr³⁺掺杂量的增大而增强,掺杂量x=0.02时发光强度最强,继续增大Pr³⁺掺杂量出现浓度猝灭现象。Pr离子的掺入没有改变荧光粉的主晶相,在450 nm激发下样品产生红光发射,其中对应Pr³⁺的特征跃迁³P₀→³F₂位于650 nm的发射峰最强。SrMoO₄:Pr³⁺红色荧光粉可被蓝光LED激发产生红光,是一种性能优异的YAG:Ce³⁺黄色荧光粉的红光补偿粉。

控制Ca/Ti摩尔比,用溶剂热法制备了CaTiO₃枝晶结构。使用XRD、SEM和FT-IR图谱等手段表征枝晶的结构,并用紫外-可见吸收光谱测试了样品的光学性能和光催化性能。结果表明：Ca/Ti摩尔比对样品的形貌有很大的影响。随着Ca/Ti摩尔比的增加,CaTiO₃晶体的形貌发生从片状依次变化为聚集长柱体和枝晶结构。这种形貌的演变是“定位自组装并伴随奥斯瓦德熟化”向“溶解”扩散机制的转化所致。当钛过量时(Ca/Ti摩尔比为1/2~1/1.5),样品由片状和不规则聚集长柱体组成;随着钛含量的减少,片状结构向聚集不规则的长柱体过渡;当钙钛摩尔比为1/1~1.2/1时,样品呈现出枝晶结构。随着钙/钛摩尔比的增加,枝晶的发育越来越明显。但是当钙过量时(Ca/Ti摩尔比为1.25/1~2/1)溶液中大量过剩的Ca²⁺为Ca₃Ti₂O₇和CaCO₃相的生成提供了条件,使样品的枝晶结构发育更完善。当钙/钛摩尔比为1.2/1时,纯CaTiO₃枝晶呈现出最大的降解率0.0187 min^-1。这种枝晶结构呈现微纳结构,因此便于存储和回收。

以三聚氰胺和甲醛在水溶液中缩聚交联生成的单分散三聚氰胺-甲醛(MF)微球为模板,以尿素为沉淀剂,用均相沉淀法制备出核壳结构前驱体MF/Gd(OH)CO₃复合微球,煅烧除去模板后得到单分散氧化钆(Gd₂O₃)空心球。使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线能谱仪(XPS)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)等手段表征了Gd₂O₃空心球的形貌和结构组成。结果表明,将前驱体煅烧去除了MF模板,非晶态的Gd(OH)CO₃发生热分解反应生成了纯立方晶相的Gd₂O₃空心球,其粒径约为2.4 μm,壳层的厚度为120 nm。

分别使用天然石墨用插层-还原法制备膨胀石墨微片(EG)、使用天然石墨用Hummer法制备氧化石墨烯(GO),再使用GO分别由热还原法制备石墨烯片(T-rGO)和化学还原法制备石墨烯片(C-rGO)。将上述三种产物作为填料与PP熔融共混制备出不同填料含量的PP/EG、PP/T-rGO和PP/C-rGO复合材料,用X-射线衍射(XRD)分析、热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TGA)、拉伸及冲击测试等手段对三种复合材料的结构和性能进行表征,研究了用不同方法制备的石墨微片对复合材料性能的影响。结果表明,当填料EG、T-rGO的含量为0.1%(质量分数,下同)时PP/EG、PP/T-rGO复合材料的拉伸强度达到32.2 MPa和33.5 MPa,分别比纯PP提高了7.2%和11.2%;冲击强度分别比纯PP提高了27.4%和19.6%。当填料C-rGO的含量为0.3%时PP/C-rGO复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为37.3 MPa和5.8 kJ/m²,较纯PP提高了23.9%和27%。填料EG、T-rGO和C-rGO的加入使PP/石墨微片复合材料的熔融温度、结晶温度和结晶度比纯PP提高,当填料C-rGO的含量为0.1%时PP/C-rGO复合材料的熔融温度比纯PP提高了10.2℃,其结晶度提高了4.2%,这是石墨微片在复合材料中的“异相成核效应”诱导PP分子链的规整性排列引起的。当分别加入含量为0.1%的三种填料时PP/EG、PP/T-rGO和PP/C-rGO复合材料的最大热分解温度分别比纯PP提高了13.5℃、9.1℃和6.9℃,表明加入少量的石墨微片就能使PP的热稳定性明显改善。少量的填料能均匀的分散在基体中,但是加入过量的填料时出现团聚。

制备了纤维长度为1 mm和2 mm的碳纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料,其纤维质量比分别为0.2%、0.5%、1%和3%。对材料进行三点弯曲实验和压缩实验,研究了纤维长度和纤维质量比对其弯曲强度和弯曲弹性模量、压缩强度和压缩弹性模量等力学性能的影响。结果表明,添加两种长度的碳纤维都能明显提高复合材料的弯曲和压缩力学性能。随着碳纤维质量比的增大复合材料的弯曲强度和压缩强度呈先增大后减小的趋势,当碳纤维的质量比为0.5%时达到最大值,随后则随纤维含量的增大而逐渐降低。当碳纤维的长度为1 mm质量比为0.5%时,复合材料试件的弯曲强度和压缩强度比未添加纤维时分别提高198%和110%。碳纤维的长度为1 mm时纤维含量的变化对复合材料的弯曲强度、压缩强度和压缩弹性模量有较大的影响,但是当纤维长度为2 mm时纤维含量的变化对弯曲强度和压缩强度的影响不大。

在异丙醇水溶液中进行正硅酸乙酯水解-缩聚反应得到二氧化硅纳米球,然后在聚乙烯吡咯烷酮保护下将其用氢氧化钠溶液刻蚀,得到球型多孔二氧化硅吸附剂。用透射电镜、BET氮吸附法分别测试合成吸附剂的形貌和比表面积,并考察其吸附性能及其影响因素。结果表明,合成的二氧化硅具有近单分散的多孔纳米球型形貌,比表面积超过600 m²/g,能有效吸附水中的重金属离子。

以聚倍半硅氧烷(POSS)为引发剂,用原子转移自由基聚合方法(ATRP)合成聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯嵌段共聚物(PMMA-b-PS)为臂的蝌蚪型POSS嵌段共聚物,并使用红外光谱、核磁共振及GPC等手段分析其结构。结果表明,合成的蝌蚪型POSS嵌段共聚物结构规整。以蝌蚪型POSS嵌段共聚物为基体制备质子交换膜,研究了离子交换容量、吸水率及溶胀率,质子传导率及热性能。结果表明,蝌蚪型POSS嵌段共聚物质子交换膜在高温具有较高的质子传导率、较高的初始热分解温度和耐高温性能。