低维有机-无机杂化钙钛矿材料由于其独特的光电性能而受到广泛关注。本文利用金刚石对顶砧装置对不同尺寸的CH3NH3PbI3(MAPbI3)纳米立方块进行了高压研究。并探索了尺寸效应对MAPbI3纳米立方块在高压下的光学性能的影响规律。高压原位紫外-可见吸收和荧光光谱结果显示，两种不同尺寸的MAPbI3纳米立方块的带隙和光学性能出现了不同的变化规律。其中，小尺寸MAPbI3纳米立方块，在0.25 GPa以下，带隙随着压力的增加一直减小，而对于大尺寸纳米立方块的带隙，在0.67 GPa以下，随着压力的增加持续增加。原位高压拉曼的测量和分析表明，尺寸效应与八面体［PbI6］4-和有机阳离子CH3NH3+间的相互作用有关。我们的研究结果为深入了解低维有机-无机杂化钙钛矿纳米晶的带隙调控和光学特性以及结构稳定性提供了研究依据，为提高有机-无机杂化钙钛矿电池的转化效率开辟了一种研究思路。

在环己烷/水界面以自组装的方式将单层密排的银纳米粒子膜转移到亲水性的硅片上,以罗丹明6G(R6G)为探针分子,通过与直接滴加银胶溶液和混合R6G后的银胶溶液得到的两种SERS基底对比,密排银纳米粒子膜展现了极高的灵敏度(R6G的检测极限为10-9mol/L)和信号再现性。结合有限时域差分法(FDTD)对其增强原因进行了模拟分析,实验结果与理论模拟基本相符。

固体支撑脂质双层膜能很好的模拟生物膜系统,固体衬底的表面结构和性质会影响双层膜的成膜过程、流动性、微区形成以及化学活性,进而影响蛋白的特性。本文,我们在两种衬底云母和二氧化硅表面,构建了包含神经节苷脂GM1的固体支撑脂质双层膜,用拉曼光谱研究了两种衬底表面脂质膜的分子构象。并且,在脂质膜表面加入淀粉样-beta蛋白,分析两种衬底上淀粉样-beta蛋白的构象差异。

本文用柠檬酸三钠还原硝酸银的方法制得银纳米粒子,并且通过调节加入正硅酸乙酯(TEOS)的量形成不同包裹厚度的Ag@SiO2.用紫外可见吸收光谱、扫描和透射电子显微镜测试手段对样品进行了分析和表征.获得了比较均匀的银纳米颗粒,加入TEOS后,在银纳米颗粒的周围包裹了一层二氧化硅膜,形成分散性较好的Ag@SiO2纳米颗粒.通过吡啶分子来探测不同SiO2厚度的Ag@SiO2的包裹致密性以及增强效果,选出增强效果最好的Ag@SiO2作为SERS基底,并把它运用于检测农药的残留问题.实验结果表明当加入1 μL的TEOS时形成的Ag@SiO2纳米颗粒包裹得均匀致密并且拉曼增强效果很好.

通过优化薄膜硅基太阳能电池的背反电极,使背反电极表面出现均匀的类金字塔结构,能够增大入射光在结区的有效光程,提高光子的捕获率,进而会提高薄膜硅基太阳能电池的光电转换效率.本文采用磁控溅射技术在载玻片上制得Ag/AZO(ZnO∶Al)导电薄膜.在控制其它溅射参量为最优化的情况下, 研究了衬底温度对Ag/AZO导电薄膜光电性能及其表面形貌的影响. 研究表明: 随着衬底温度的增加, 薄膜的雾度在可见光范围内先增大后减小； 当衬底温度为500℃时, 雾度取得最大值,在可见光范围内平均达到了95%以上; 电阻率随着衬底温度的增加逐渐增大, 且衬底温度超过500℃时电阻率急剧增大. 在综合考虑其光电性能的情况下, 实验得到当衬底温度为500℃ 时, 所获得的叠层薄膜表面雾度值最好且电阻率很小, 这将有助于改善太阳能电池的性能.

二硫双琥珀酰亚胺基丙酸酯 (dithiobis-succinimidyl propionate, DTSP)是一种重要的同源双功能偶联分子, 广泛地应用于蛋白质在载体表面的共价固定。 研究利用表面增强红外光谱分析了DTSP分子在真空蒸镀金岛膜表面的吸附特性。 首先通过密度泛函理论对吸附于金表面的DTSP分子进行了结构优化, 计算了该分子的振动模式和红外强度。 表面增强红外吸收和变角偏振反射吸收测量结果表明TSP分子在金表面有序排列, 其五元杂环平面与金表面法线成65°左右的二面角。 此外, 表面增强红外光谱还成功地监测到了TSP分子和Nα′, Nα″二(羧甲基)-L-赖氨酸在金表面的实时组装过程。

AgNbO3是一种可见光响应型光催化剂, 具有简单的结构和化学组成, 以及合适的光学带隙, 并且在光催化分解水制氢和光催化降解有机污染物两方面具有较大的开发潜力。本文采用溶胶凝胶法合成了AgNbO3样品, 以457.5 nm固体激光器为激发光源, 首次在不同激发功率下, 获得了AgNbO3样品的拉曼谱图和谱峰参量随激光功率的变化关系。研究发现AgNbO3随激光功率的变化产生了可逆相变。

为了得到更加有效的掺饵光波导放大器材料，采用改进了激活剂掺入途径的溶胶凝胶方法，制作了不同比例Yb³⁺／Er³⁺共掺杂的γ相氧化铝粉体材料方法，测量了样品的吸收和光致发射光谱并进行了分析。结果表明，Yb³⁺离子的掺入能很大地提高样品对980nm左右激发光的吸收效率，Er³⁺离子1534nm主发射峰的发射强度最大增加了约6．3倍；体系中Yb³⁺∶Er³⁺的掺杂存在最佳比例，最佳掺杂比例约为6∶1；同时x射线衍射法测试表明，最佳的热处理温度为900℃，相同的热处理温度下，Yb³⁺的掺人能延缓Al₂0₃由无定形相向γ相转变的过程，这一结果对进一步改善掺饵光波导放大器的特性是有帮助的。

为了制备高性能的掺Er硅基玻璃，通过溶胶－凝胶方法制备了掺Er³⁺和Al³⁺的硅基玻璃，研究了Al³⁺对Er³⁺发光性能的影响。结果表明，掺Al³⁺后使样品中Er³⁺离子的最大掺杂浓度提高1倍，发光强度也明显增强，是不掺Al³⁺的Er－硅基玻璃中Er³⁺离子发光强度的20多倍。通过分析发现，Al³⁺和Er³⁺之间并不是简单的能量传递关系，而是在改变原基质结构的同时，有效分散了样品中的Er³⁺离子，降低了Er³⁺离子之间的交叉弛豫几率；在980nm波长激发下，Er³⁺离子只有654nm一个波长的上转换荧光。

研究了不同掺杂浓度Yb∶YAG晶体的发光特性和荧光寿命．Yb³⁺在YAG晶体中的掺杂浓度分别为5at%、10at%、20at%、30at%．Yb³⁺离子掺杂浓度越高，Yb∶YAG晶体的吸收系数越大．采用940nm波长的LD泵浦源和TRIAX550荧光谱仪，对这一系列掺有不同浓度Yb³⁺的Yb∶YAG晶体进行了荧光光谱的测定．结果表明：在1030nm主发光波段的荧光强度以10at%Yb∶YAG的为最强．同时发现它在450nm～680nm波段有明显的可见发光，其强度随Yb³⁺掺杂浓度的增加而迅速地增强．Yb∶YAG晶体的荧光寿命存在浓度猝灭现象，对猝灭机制进行了分析研究，指出浓度猝灭的主要原因是合作发光和痕量稀土离子的上转换发光．