利用光化学还原法将Ag纳米粒子沉积到三维SiO2干凝胶中, 制备了三维SiO2-Ag多孔复合结构基底。该材料具有大的比表面积、高孔隙率、表面具有高浓度的硅羟基(Si-OH), 赋予了该材料优良的物理和化学吸附作用, 实现了对VOCs的高效吸附和捕获能力。Ag纳米粒子的SERS增强作用, 使得该基底高灵敏性地探测到了目标气体分子。该基底具有极佳的SERS信号均一性, 以甲苯气体作为分析模型, 随机20个点的主振动峰785 cm-1、1002 cm-1、1210 cm-1的相对标准偏差值(RSD)分别为1.59 %, 1.40 %和2.08 %; 基底稳定性测试表明, 40天后的基底仍能保留77.68%的SERS活性; 该基底对甲苯气体的检测浓度可低至187 ppm。此外, SiO2-Ag基底成功实现了对二种和三种混合气体的高灵敏探测。

采用水热合成工艺低温制备了Mn2+掺杂的Zn2SiO4发光材料，采用X射线衍射(X-ray diffraction，XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)对样品的结构和形貌进行观察，并以此分析了水热过程中Zn2SiO4的形成机制。采用吸收光谱、荧光光谱对其光吸收及光致发光性能进行分析。测试结果表明: 水热220 ℃反应6 d基本可获得完全的Zn2SiO4，产物为短棒状，宽度约为0.25 μm，长度约为1 μm。吸收光谱显示产物在380, 250, 220 nm处存在光吸收，并且在253 nm紫外光激发下产生强烈的522 nm绿色发光。

采用溶胶凝胶技术通过添加Ce(NO3)3制备了掺杂Ce3+离子的纳米SiO2材料,进行了不同温度的氯化处理。采用电子能谱、吸收光谱以及荧光光谱对Cl-离子修饰Ce3+掺杂SiO2材料的成分及光学性能进行分析、测试,研究Cl-离子修饰对掺杂SiO2材料中Ce3+离子光学性能的影响。测试结果表明,经过氯化处理不仅可以明显提高Ce3+离子掺杂SiO2材料的发光强度,还可以使发光和激发波长产生明显的变化,发光波长由445 nm蓝移至390 nm, 激发波长由326 nm蓝移至290 nm左右。这种转化具有可逆性,将经氯化处理的样品重新在空气中处理后,发光强度减弱,发光和激发波长也恢复到氯化处理前的位置。

通过溶胶凝胶技术制备了掺杂Ce3+离子的纳米SiO2材料,并经较低温度下煅烧,研究其光致发光(PL)性能。X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)测试结果表明该纳米材料具有非晶态结构,颗粒尺寸为20～30 nm。对其光致发光谱的测定显示:经450 ℃低温煅烧,未掺杂SiO2样品的光致发光谱明显为多峰的宽带结构,而微量Ce3+掺杂的样品在230 nm激发下存在着唯一的一个很强的、主峰位于346 nm左右的紫外发光峰,与未掺杂SiO2及Cu2+掺杂SiO2样品的比较表明该发光峰并非常见的Ce3+离子的d-f跃迁产生的特征发光带,而是起源于SiO2中的某种本征缺陷中心。通过不同煅烧温度以及不同Ce3+离子掺杂量对346 nm发光峰强度的影响,讨论该发光峰起源可能的结构模型。