发展绿色、环保、可持续的化学过程是当今环境、能源、化学学科面临的重大挑战。太阳能驱动光催化实现化学燃料制备、降解环境污染物、高附加值产物转化是解决目前面临的能源和环境问题的一条有效途径。近年来，金属卤化物钙钛矿材料作为一种新型高效的光催化材料受到了广泛关注。本文系统地阐述了金属卤化物钙钛矿材料在光催化析氢、光催化CO2还原和光催化有机物转化中的研究进展，讨论了金属卤化物钙钛矿的光催化作用机理和面临的困难，最后对金属卤化物钙钛矿光催化材料的发展方向进行了分析和展望。

基于传输矩阵理论和光学谐振原理, 研究了含敏感空气缺陷层的一维光子晶体谐振腔的谐振特性, 建立起敏感气体折射率变与红外波段谐振峰波长之间的线性变化关系。设计了基于红外波段光子晶体谐振腔的线性折射率传感器, 利用MATLAB软件数值模拟, 得到线性传感器的半峰带宽小到3nm左右、Q值可达到1400、敏感度可达1070nm/RIU。在光谱仪的分辨率为0.01nm时, 传感器的分辨率可达9.35×10-6RIU。结果表明, 基于光子晶体结构的折射率传感器, 具有良好的线性特性、高的灵敏度以及高Q 值等特点, 可为气体折射率检测提供一定的理论参考。

运用传输矩阵法对含富勒烯的光子晶体全方向反射器的全向反射带进行分析, 分析了该全向反射器的带边位置, 带宽的变化规律。结果表明, TE模和TM模的全向反射带位置和宽度基本不受周期N的影响。随中心波长的增加, TE模和TM模的全向带带边向长波方向移动, 带宽也会加大。折射率比变大, 左带边左移, 右带边右移, 带宽也会变宽。研究结果将对新型光子晶体器件, 如高质量窄带全方向反射器的设计起到积极指导作用。

采用传统的高温固相法合成了一种新型的绿色荧光粉Sr3Y(PO4)3∶Ce3+,Tb3+,利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)对该材料的晶体结构和光学性能进行表征.结果分析表明,制得样品的XRD图谱不含Sr3Y(PO4)3以外的杂峰,稀土掺杂并未改变基质的晶体结构,得到的样品为纯相的磷酸钇锶.从本文实验中明显观察到Sr3Y(PO4)3∶Tb3+的激发光谱和Ce3+的发射光谱在320~390 nm有重叠,表明在Sr3Y(PO4)3基质中可存在从Ce3+到Tb3+的能量传递.在紫外光(315　nm)激发下该荧光粉发射出了Ce3+的蓝光(320~420 nm)和Tb3+的黄绿光(480~500 nm)和(530~560 nm),当Ce3+的浓度为7%,Tb3+的浓度由1%增大到50%时,通过Ce3+的4f→5d电子跃迁将能量传递到Tb3+,然后发生5D4→7Fj电子跃迁,该荧光粉发射光谱可由蓝光逐渐调节为黄绿光.本文绘制了Ce3+,Tb3+的能级和Sr3Y(PO4)3∶Ce3+,Tb3+荧光粉中的能量转移过程示意图,并详细阐述了由Ce3+到Tb3+的能量传递过程.通过对比Ce3+和Tb3+的发光强度以及由Ce3+到Tb3+能量转移效率的相对变化,可以得出,随着掺入的Tb3+浓度不断增加,Tb3+的发射强度(5D4→7Fj)和能量转移效率(Ce3+到Tb3+)也在增大,而Ce3+的发射强度却有了明显的下降.当Tb3+的浓度为50% 时能量转移效率可高达80%.通过CIE色度图也可以看出,当Tb3+浓度不断增大,样品的色坐标从图中的蓝色区域移动到绿色区域.所以在紫外光激发下,Ce3+和Tb3+共掺Sr3Y(PO4)3可作为一种绿光荧光粉应用在白光LED或LCD背光源上.

荧光粉BaY2 Si3 O10 : Bi3+, Eu3+ 经高温 固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi3+ 共掺下BaY2 Si3 O10 :Eu3+ 的 激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带(CTB)和系列Eu3+ 的f－f 窄吸收峰,发射谱为Eu3+ 的5D0-7FJ 橙-红光发射。当用285 nm 紫外光激发时, Bi3+ 到Eu3+ 间存在有效的能量传递,导致Bi3+ 的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱, 而Eu3+ 的橙-红光发射显著增强;随着Eu3+ 浓度的增加,能量传递效率也随之提高。 最佳Eu3+ 浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi3+ 共掺时明显改善 和提升荧光粉在电荷转移带(200～350 nm)的激发效率。Bi3+ 到Eu3+ 间主要的 能量传递机制是通过四极-四极相互作用实现,并且能量 传递的临界作用距离是1.604 nm。

以乙二胺四乙酸(EDTA)为螯合剂, 用一种改进的共沉淀法制备了Yb3+/Er3+共掺的立方相NaYF4和Yb3+/Er3+/Gd3+三掺的六角相NaYF4纳米晶。 用透射电子显微镜、 X射线衍射、 荧光光谱等测量手段对样品的形貌、 晶相和发光性能进行了表征。 结果表明, 通过掺杂Gd3+, 实现了NaYF4基质从立方相到六角相的相变。 虽然据报道六角相的NaYF4比立方相的NaYF4上转换效率高, 但是相变对上转换荧光光谱的影响还不清楚。 本文着重研究了相变对晶格场能级分裂、 发光强度和发光颜色的调控作用, 提出了荧光增强和发光颜色可调的机理。 用10 mW, 980 nm二极管激光激发, 在立方相和六角相样品中均观察到肉眼可见的上转换荧光发射, 分别是525/550 nm附近2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁引起的绿光发射和657 nm附近4F9/2→4I15/2跃迁引起的红光发射。 与立方相样品相比, 六角相样品荧光发射谱线变窄, 荧光强度增强了一个量级, 出现了2H9/2→4I13/2跃迁引起的新发射峰, 红绿比由2∶1增大到3∶1, 这是因为六角相基质的晶格场对称性降低, 于是增强了上转换荧光强度, 同时六角相的晶胞体积变小, 提高了掺杂离子周围的晶格场强度, 导致发射谱线变锐, 表明相变可以调节晶格场能级分裂, 发光强度和发光颜色。

采用高温固相法合成了Ca3 (PO4)2:RE3+ (RE=Eu, Dy, Ce, Tb)系列发光材料, 研究了其发光性质。研究表明Ca3 (PO4)2: RE3+ 在紫外区域均能有效被激发, 有很强的荧光发射, 且发光范围覆盖蓝到红光波段, 是一类可以紫外激发实现白光LED用的潜在荧光粉。在0.005～0.03 mol 浓度范围内, Eu, Dy和Ce掺杂的荧光粉的发光都发生了浓度淬灭, 分别对应于0.025 mol, 0.025 mol和0.02 mol, 而Tb3+ 掺杂样品表现出高的发光淬灭浓度。

以醋酸锌、 氧化铕、 氢氧化钠为主要原材料， 利用共沉淀法制备ZnO∶Eu3+纳米晶体。 在X射线衍射谱中， 只观察到氧化锌的峰， 没有观察到氧化铕的特征峰。 比较了ZnO和ZnO∶Eu3+拉曼光谱， 在ZnO∶Eu3+样品拉曼光谱中观察到新的局部振动模。 这些现象表明铕离子已经进入氧化锌晶格中。 SEM形貌显示Eu3+离子掺入使ZnO晶体颗粒变小。 利用荧光光谱仪测试ZnO∶Eu3+晶体激发光谱和发射光谱， 发现氧化锌与铕离子之间存在有效能量传递。

采用无损检测实验方案,用808 nm光波分别沿人体手臂小肠经脉线与旁开非经脉方向传播, 测量皮肤表面漫射光辐出度,探究手太阳小肠经光传输特性,分析了不同时刻漫射光的衰减情况。 结果表明,808 nm光波沿小肠经脉方向和非经络方向传输时,光强度的衰减遵循指数衰减规律, 但衰减程度存在明显的差异,这种差异性具有医学统计意义(P<0.05)。不同时刻漫射光的衰减情况也不一样, 在12:00时的小肠经上漫射光衰减明显快于其它时刻, 与小肠经上气血运行时间相符。研究结果对于经络气血运行和人体经络的客观存在性有一定的参考价值。

通过共沉淀法制备了Eu和Dy包覆的纳米ZnO材料。 X射线衍射被用来测量样品的结构和粒径。 光致发光测量显示325 nm的紫外光能很好激发Eu3+的612 nm的红光发射和Dy3+的484和575 nm发射, 显示氧化锌基质与Eu3+和Dy3+之间实现了能量传递, 并对能量传递的机制进行了讨论。 在Eu和Dy共同包覆的样品中, 通过能量传递可能在紫外激发下实现白光发射。