采用优化的SLM成形参数，用激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备了三维Ni-Cu合金。使用三维Ni-Cu合金基底材料用化学气相沉积法(CVD)制备Ni-Cu合金/石墨烯复合材料，研究了CVD法生长反应温度对石墨烯结构的影响并分析其原因。结果表明，石墨烯层的厚度随着反应温度的提高而减小。与未生长石墨烯的样品相比，在100℃石墨烯复合使复合材料的热扩散系数提高了12.5%。用SLM增材制造技术和金属模型结构设计成形三维Ni-Cu合金，实现了对石墨烯片层取向的控制，结合CVD法优化在Ni-Cu合金表面生长石墨烯工艺可调控石墨烯的结构。

将多巴胺的自发聚合反应与低表面能物质ODA和PFDT结合，在超级铁素体不锈钢表面制备了均匀致密的超疏水薄膜。用水雾凝聚实验、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等手段表征了涂层修饰前后的润湿性、表面形貌以及化学结构，并使用三电极体系电化学工作站测试了超级铁素体不锈钢表面修饰前后涂层的阻抗谱和极化曲线。结果表明：修饰前超级铁素体不锈钢涂层表现为亲水性，修饰后表面有超疏水薄膜的超级铁素体不锈钢具有更低的腐蚀电流密度和更高的涂层电阻，修饰处理能明显提高超级铁素体不锈钢涂层的防腐蚀性。在涂层表面形成的超疏水膜具有“微纳米结构空气谷”，阻碍了强腐蚀性氯离子在溶液与固体界面间的扩散和迁移界面电化学反应腐蚀产物的脱落与溶解，提高了电荷转移电阻，降低了电流腐蚀密度，从而提高了涂层的防腐蚀性。

使用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段研究了深冷处理时间对M2高速钢的硬度和红硬性的影响及其机理。结果表明：深冷处理提高了M2钢的室温硬度和红硬性，深冷12 h使650℃红硬性的改善最显著。随着深冷时间的延长残余奥氏体含量不断降低，其形貌由长条形块状转变为薄膜状分布在马氏体板条间；马氏体轴比和碳含量逐渐降低，孪晶马氏体细化；初生碳化物偏聚减少，析出的二次碳化物数量逐渐增多。二次碳化物数量的增多不仅使析出强化作用增强，还能抑制高温下马氏体的分解。同时，残余奥氏体向马氏体的进一步转变以及孪晶马氏体的细化，对室温硬度的提高和红硬性的改善也有一定的作用。

制备不同镁含量的Al-Mg-Ga-In-Sn合金并对其进行固溶和时效热处理，用XRD和SEM分析和观察了显微结构和腐蚀表面，用AFM/SKPFM测量了合金不同晶界相与铝晶粒间的电势差，用排水法测量了在不同水温下合金的铝水反应。结果表明，热处理改变了合金低熔点界面相的种类、形态以及合金晶粒内Mg和Ga含量。热处理态Mg含量低于4%的合金，其中有Mg₂Sn、MgGa、MgGa₂、MgIn界面相；在Mg含量为5%的热处理态合金中出现了Mg₅Ga₂、Mg₂Ga相。在时效态合金晶粒内有MgGa相析出。与相同成分的铸态合金相比，时效态合金中各晶界相与铝基体间的电位差较大。热处理态合金的产氢速率和产氢率，与合金的Mg含量有关。分析了热处理使合金显微结构和晶界相与铝基体间电位差变化的原因，并讨论了热处理对合金铝水反应的影响。

用一步水热法制备B³⁺掺杂Birnessite-MnO₂负极材料，使用XRD，Raman，SEM，TEM，XPS和恒电流充放电等手段表征了材料的结构和电化学性能。结果表明，B³⁺掺杂前后的MnO₂都是由二维纳米片组装而成的花球，B³⁺离子掺杂使纳米片的厚度减小，从而缩短了锂离子和电子在材料内部的传输路径；掺杂适量的B³⁺离子，使Birnessite-MnO₂的电荷转移电阻显著降低。B³⁺掺杂比例为9%的电极材料，具有最优的电化学性能。在电流密度为100 mA·g^-1和1000 mA·g^-1的条件下，首次充电比容量分别为855.1 mAh·g^-1和599 mAh·g^-1，循环100次后仍然保有805 mAh·g^-1和510.3 mAh·g^-1的可逆比容量，容量保持率分别为94.1%和85.2%。

以3-氨基苯酚/甲醛(AF)树脂为软模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为制孔剂，采用一锅溶胶-凝胶法制备中空介孔二氧化硅(HMS)微球。通过改变反应温度对软模板AF树脂的结构以及TEOS的水解速率进行调控，制备多形貌SiO₂微球。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N₂吸附-脱附比表面积分析(BET)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对制得的SiO₂微球进行表征。结果表明，随着反应温度从0℃提高到100℃，制备的SiO₂微球分别为实心微球、蛋黄壳空心球、单层壳空心球和破碎实心球等。其中具有蛋黄壳结构的HMS微球具有较大的比表面积和孔体积，比表面积可达513 m²/g，孔体积达0.432 cm³/g，孔径均匀达3.66 nm。将在30℃下制得的具有蛋黄壳结构的HMS微球表面进行接枝聚丙烯腈并偕胺肟化的改性制备蛋黄壳HMS接枝聚偕胺肟(HMS-g-PAO)。将HMS-g-PAO用于对水中Cr^Ⅵ的吸附，在pH = 2时HMS-g-PAO粒子对100 mg/mL的重铬酸钾溶液中Cr^Ⅵ有很好的吸附效果，其吸附量达140 mg/g。

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板采用静电纺丝法并结合高温煅烧制备出二维CdO纳米棒，用SEM、TGA、DSC、FT-IR及XRD等手段对产物的形貌和结构进行了表征。结果表明，所得纳米棒为纯度较高的CdO，呈互相粘连的二维平面薄膜和多孔结构形貌。这种形貌的生成与聚合物的熔融分解有关。用这种材料修饰玻碳电极并检测了对葡萄糖的电氧化性能，结果表明：与普通CdO粉(末修饰的)玻碳电极相比，修饰过的电极表现出较强的响应性和抗干扰性。其原因是，CdO的二维纳米棒状形貌增大了比表面积，从而使其活性提高。将二维CdO纳米棒用于葡萄糖传感器，具有可行性。

用磁控溅射在硅片上制备MoS₂和Ti-MoS₂薄膜，并将其在恒温恒湿箱中在AT 30℃、RH 70%条件下存储360 h。使用XRD谱、XPS谱和紫外-可见分光光度计、四探针测试仪表征分析薄膜的结构、在恒温恒湿条件下存储前后的表面化学状态和电学性能，研究了Ti掺杂对薄膜抗氧化性和电学性能的影响。结果表明：Ti掺杂影响MoS₂薄膜的晶体取向。随着Ti靶电流的增大薄膜的结晶性变差，Ti靶电流为0.6A时薄膜呈无定型结构且禁带宽度减小、电导率提高；在恒温恒湿条件下存储后薄膜的部分氧化而呈MoS₂与MoO₃的复合状态，随着Ti靶电流的增大I_Mo-O/I_Mo-S比提高、禁带宽度略有增大，Ti靶电流为0.4A的Ti-MoS₂薄膜其化学稳定性较高。

用CVD法制备的碳纳米管(CNTs)之间的相互吸引，将其堆叠成具有网状结构、多孔及高活性等优点的CNT海绵体(CNTS)。于是，硫蒸气可在CNTs管束上形核沉积并与其紧密接触，使正极电子的高速传输从而提高电池的倍率性能；用XRD、SEM、拉曼光谱等手段测试CNTS载硫前后的极片，考察了硫在CNTs表面的分布和载硫对其结构的影响；对用极片组装的电池进行电化学测试，结果表明：在0.16 A·g^-1小电流密度下放电比容量高达1250 mAh·g^-1，在1.58 A·g^-1大电流密度下放电比容量仍稳定在823 mAh·g^-1，表明这种锂硫电池具有优异的倍率性能。电池的长循环测试结果表明：每圈容量衰减率为0.22%，表明这种电池还具有良好的循环稳定性，衰减率较低。

在一种中碳钢中通过添加微量稀土元素，研究稀土微合金化对钢的微观组织、力学性能以及在渗氮热处理条件下对渗层的影响。结果表明，添加稀土后，长条状的MnS夹杂和粗大块状的Al₂O₃转变成小球状的稀土硫氧化物夹杂；铁素体的含量降低，并促进细小片层结构的珠光体形成；冲击性能提升126%以及塑性提高10%；渗氮处理后，添加稀土能显著提高表面硬度和加深有效硬化层深，明显改善表面渗层的脉状组织。