采用高温固相法合成不同浓度Dy元素掺杂的以硅铝酸盐为基底的荧光材料。 通过X射线衍射物相分析可知, 其主要物相组成中含有Dy3Al2(AlO4)3。 通过拉曼光谱分析可知, 在该体系中, 874.5 cm-1处振动峰与Dy和铝氧四面体之间伸缩振动相关, 随着Dy掺杂量的增加, 其拉曼峰强度呈现先增后减的变化规律; 另外429.9 cm-1处测得的振动峰与Dy和铝氧四面体结构之间的弯曲振动相关。 随着Dy掺杂量的增加, 拉曼振动峰强度, 荧光分光光度计测得的荧光光谱以及拉曼光谱仪测得的光致发光光谱的峰强均呈现先增后减的变化规律。 该体系中Dy元素与铝氧四面体匹配数量逐渐增加, 当Dy掺杂量超过一定极限值时, 体系内发生浓度猝灭, 导致荧光性能下降。 与Tb元素掺杂相比, 两种体系材料的拉曼光谱峰形有很大的相似性, 又存在细微差异。 其中Tb元素掺杂体系材料的拉曼振动峰处于870.0和408.0 cm-1处。 两种不同元素掺杂的荧光材料其荧光强度变化规律具有一致性, 表明稀土元素与铝（硅）氧四面体匹配数量是决定材料荧光性能的关键因素。

采用高温固相法制备不同浓度Tb元素掺杂的硅铝酸盐荧光材料。 当烧结温度为1 350 ℃时其荧光强度达到最大值。 通过X射线衍射图谱可知体系中基质材料为CaAl2Si2O8, Tb元素以Ca2Tb8(SiO4)6O2相存在。 通过拉曼光谱分析可知, 870 cm-1处振动峰与Ca2Tb8(SiO4)6O2中Tb与硅氧四面体的伸缩振动相关; Tb原子与硅氧四面体之间的弯曲振动产生408 cm-1振动峰。 随着Tb掺杂量的增加, 拉曼振动峰强度, 荧光分光光度计测得的荧光光谱以及拉曼光谱仪测得的光致发光光谱的峰强均呈现先增后减的变化规律。 该体系中Tb元素与硅氧四面体匹配数量逐渐增加, 当Tb掺杂量超过一定极限值时, 体系内发生浓度猝灭, 导致荧光性能下降。 采用325 nm激光作为激发光源, 用拉曼光谱仪的光致发光测量模式产生的峰形与传统荧光分光光度计的光谱曲线一致, 但其光谱分辨率明显高于传统荧光分光光度计获得的光谱, 有助于对细微能级跃迁现象加以区分。

采用高温固相法制备了CaAl2Si2O8∶Eu, Ce, Tb单基三元掺杂的荧光材料。 使用X射线衍射仪(XRD)、 拉曼光谱仪(Raman)和荧光分光光度计(PL)等测试手段对该荧光材料进行表征。 采用XRD表征了样品的物相组成, 测试结果表明稀土离子Eu2+置换Ca2+并没有引起CaAl2Si2O8基质晶格结构的变化。 拉曼光谱分析证实了样品中硅氧四面体和铝氧四面体的存在, 表明了Eu2+替代Ca2+的数量与晶体形态畸变程度有关, Eu2+进入基质晶格的数量影响着硅(铝)氧四面体的数量。 PL测试结果表明样品在325 nm光激发下, 其发射峰主要表现为426 nm(蓝光区)的强宽带发射峰和541 nm(绿光区)的弱发射峰, 其中426 nm处的宽带发射峰可通过高斯拟合成三个位于393, 419和474 nm的拟合峰; 对比分析荧光性能以及同等合成条件下样品荧光强度的不同, 确定了该荧光材料在三掺Eu∶Ce∶Tb的摩尔比为1∶1∶15时所发射荧光最强。 CIE色度图坐标显示三种掺杂比例下制备的荧光材料均发射蓝色荧光, 光显色性好, 色温低, 是一种适合作为紫外-近紫外激发的LED用蓝色荧光材料。

采用固相法分别在1 150, 1 250, 1 350, 1 450 ℃下制备了Ca(1-x)Al2Si2O8∶Eux(x=0, 0.01, 0.05, 0.15)系列微晶材料。 通过X射线衍射仪(XRD)、 拉曼光谱仪(Raman)、 光致发光光谱仪(PL)和X射线荧光光谱仪(XRF)研究了CaAl2Si2O8表面结构与荧光强度之间的相互关系。 XRD和Raman结果表明: 在制备CaAl2Si2O8材料的过程中, 随着温度不断升高, 原材料逐渐结晶形成结构较为完整的CaAl2Si2O8相; 并且从拉曼光谱可以清晰看出, 当Eu掺杂量相同时, 随着烧结温度的升高, Si—O非晶相逐渐减少, 硅氧四面体逐步形成, 其振动峰位置逐渐向低波数移动, 但当温度过高时硅氧四面体破坏形成宽化的的非晶峰; Eu的掺杂阻碍了Al取代Si位置的过程, 因此在1 620波数处振动峰先增强后减弱。 这种材料表面结构的变化与Eu的掺杂密切相关, 影响着材料表面Eu原子数量分布。 PL和XRF结果表明: 相同Eu掺杂量时, 温度越高越有利于Eu原子扩散到样品表面, 从而使样品的荧光强度更强。 因此样品的荧光强度和样品单位表面积Eu原子数量存在正比关系。

乙基麦芽酚是一种常见的食品添加剂。该分子可能以“平面”或“立体”两种分子构型存在。应用密度泛函理论, 分别对两种可能存在的构型进行了分子模拟计算, 其中“平面”构型分子的理论计算拉曼光谱与实验值高度吻合, 而“立体”构型分子的理论计算拉曼光谱与实验值差异显著。表明乙基麦芽酚分子是以“平面”分子构型存在。分别通过“银胶法”和“纳米银阵列法”制备了两种用于表面增强拉曼光谱的基底。采用10-3 mol/L的乙基麦芽酚溶液进行了拉曼增强实验, 其中“纳米银阵列法”制备的基底增强效果明显优于“银胶法”制备的基底。通过比较乙基麦芽酚分子原始固体光谱与增强光谱的差异发现: 造成1400至1600波数段内特征振动峰发生显著频移的原因, 是由于纳米银增强基底的加入导致乙基麦芽酚分子中酮基基团中碳氧双键之间的电荷密度改变而造成的, 该结论确定了乙基麦芽酚分子的吸附取向。

通过实验检测获得了甲酸、乙酸、丙酸、丁酸四种一元酸的拉曼光谱。应用密度泛函理论对四种酸分子进行了模拟计算, 计算结果与实验拉曼光谱吻合度较高, 分别对四种酸的特征振动峰进行了详细的分析和振动归属。研究结果表明, 甲酸的拉曼光谱与其他三种酸差异较大; 乙酸、丙酸和丁酸的拉曼光谱具有一定的相似性, 但主强峰位置和次强峰的强度存在着明显的差异。应用拉曼光谱技术实现了对这四种一元酸的快速鉴定与分析。

应用便携式拉曼光谱仪， 采集了四种醛类分子（CnH2nO,n=1， 2， 3， 4）的拉曼光谱， 并通过量子化学中密度泛函理论(DFT)对四种醛类分子进行了分子模型构建和理论拉曼光谱模拟计算。 通过实验拉曼光谱和DFT模拟计算结果的对比， 对四种醛类分子的特征振动峰进行了指认。 同时对四种醛类分子的实验光谱进行了分析比较。 应用便携式拉曼光谱技术完全实现了对这几种醛类分子的现场快速鉴定和分析。