本文采用湿法刻蚀法将单层石墨烯(G)与掺氟二氧化锡(FTO)薄膜复合在一起, 采用拉曼(Raman)光谱、聚焦离子束(FIB)和透射电子显微镜(TEM)研究了G/FTO双层薄膜的结构、表面和界面形貌、元素分布等信息; 采用基于原子力显微镜(AFM)的开尔文探针力显微镜(KPFM)和导电原子力显微镜(C-AFM)研究了FTO薄膜和G/FTO双层薄膜的形貌、接触电势差(CPD)、功函数、接触势垒。结果表明, FTO薄膜和G/FTO双层薄膜的接触电势差分别为-0.474、-0.441 V, 两者功函数分别为5.329、5.296 eV。与FTO薄膜相比, G/FTO双层薄膜的迁移率由21.26 cm2·V-1·s-1增加到23.82 cm2·V-1·s-1。FTO薄膜和G/FTO双层薄膜相应的势垒高度分别(0.39±0.06) V和(0.33±0.05) V, G/FTO双层薄膜的势垒高度更小。

磷石膏中不同氟杂质对硬化石膏浆体微观结构和性能的影响不同。本文通过凝结时间、原位水化热、离子浓度测试、力学性能测试、压汞测试、X射线衍射分析、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等测试手段，系统研究了四种氟杂质(CaF2、NaF、Na2SiF6和Na3AlF6)对建筑石膏水化进程、微观结构和力学性能的影响。结果表明，可溶性氟杂质会促进建筑石膏水化，表现出一定的促凝效果，氟杂质溶解度越高，对建筑石膏水化进程的促进效果越显著(NaF>Na3AlF6>Na2SiF6)，难溶的CaF2对建筑石膏的水化进程基本没有影响。但是水化速度过快易造成浆体过早硬化，使一些建筑石膏不能及时水化，在后续缓慢水化过程中逐渐生长成板状晶体，使硬化浆体的孔隙率增加，从而导致硬化石膏浆体的力学性能变差。本研究为磷石膏在建材产品中的高效利用提供一定指导。

近年来基于液晶材料的微波通信器件研究发展迅速, 液晶材料的介电损耗成为制约微波器件发展的瓶颈, 然而目前对微波用液晶材料性能报道较少。本文以低熔点高双折射侧位含氟苯乙炔类液晶作为研究对象, 将其按一定比例掺杂到母体液晶MA中, 采用矩形谐振腔微扰法测试所选液晶化合物在微波频段(10 ~30 GHz)下的介电性能, 探讨分子结构对微波频段液晶介电性能的影响作用。实验结果表明: 在高频时的液晶介电各向异性与分子极性和双折射率相关, 侧位含氟苯乙炔类和端基异硫氰基苯乙炔类液晶化合物均具有较大的介电各向异性(Δεr > 0.85); 对于具有较高双折射率的对称含氟三苯二炔类和三苯乙炔异硫氰基类液晶化合物表现出较低的介电损耗(tanδεr⊥< 8.0×10-3, 18 GHz), 而异硫氰基的含氟二苯乙炔类和不对称含氟三苯二炔类液晶化合物则表现出较高的介电损耗(tanδεr⊥> 8.0×10-3, 18 GHz)。

饮用水氟砷对公众健康造成的危害是一个全球性的环境问题, 对于无集中供水的高氟砷地区显得尤为突出。 与其他技术相比, 固体表面吸附方法是一种操作简单、 经济通用且效果可靠的除氟除砷的方法。 尽管传统多孔吸附剂稳定廉价, 但普遍吸附量不高, 难以满足实际需要, 因此亟待研发廉价高效和操作流程简单的多孔吸附剂。 使用最为广泛的γ-Al2O3表面存在较多—OH, 接触液体具有电性, 主要依靠表面吸附点位除氟除砷, 导致其吸附效果有限。 经过改性, 吸附材料吸附过程复杂化, 使其具有表面物理吸附和孔扩散等优点。 稀土元素(Ce)是稀土中最多的元素, 普遍用于催化剂和合金添加剂, 其氧化物具有较高的吸附能力, 但制备颗粒稀土氧化物工艺繁杂, 并且使用过程中可能会产生脱落和金属溶出等问题。 为了能够减少工艺程序并提高颗粒材料的吸附量, 使用稀有金属盐浸渍法, 避免复杂工艺流程带来的成本高、 量产低等问题。 故此创新性采用浸渍法制备铈盐Ce(SO4)2负载γ-Al2O3的多孔吸附材料, 开展水溶液吸附特征试验, 通过数据拟合得出吸附动力学模型和等温线模型, 获得吸附过程及最大吸附量, 给出Ce/γ-Al2O3吸附机理依据, 通过测试SEM, XRD和FTIR, 定性分析Ce/γ-Al2O3除氟除砷的吸附作用力, 为Ce/γ-Al2O3提供可靠的吸附机理证据。 结果表明: Ce/γ-Al2O3除氟除砷较符合拟二级动力学和Langmuir模型, 除氟除砷最大吸附量分别可达47.842和18.518 mg·g-1。 Ce/γ-Al2O3表面光滑, 负载良好, 结合稳定。 Ce(Ⅳ)被还原成Ce(Ⅲ), 形成Ce-O-Al复合物, Ce/γ-Al2O3主体为非定型结构, 有少量发育不完整晶粒结构存在, 表面羟基健型稳定。 XRD与FTIR相结合, 反映出Ce/γ-Al2O3的物相结构及官能团种类, 可用于Ce/γ-Al2O3的鉴定与分析, 进一步验证吸附试验过程, 体现吸附试验现象。 γ-Al2O3经铈盐Ce(SO4)2浸渍法改进, 造成Al—O健和Ce—O健、 不完整晶粒的存在、 表面孔径结构晶型结构的变化是Ce/γ-Al2O3吸附量提高的主控因素。

采用体式显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱表征了不同氟浓度、波导结构条件下光纤预制棒锥区及光纤的表面形貌与微观结构，用光纤综合参数分析仪、自制输出激光刀头分析了大芯径掺氟包层光纤的损耗、激光传输效率.结果表明: 随着氟含量的升高，氟挥发现象愈加明显，传统大芯径掺氟包层光纤表面产生的裂纹、凹坑等缺陷增多，光纤损耗略有增加，激光传输效率下降; 采用下陷掺氟内包层设计有效抑制了大芯径掺氟包层光纤制备过程中的氟挥发、析晶现象，1 200 nm波段光纤损耗为3.99 dB/km，平形和球形光纤2 μm波段的激光传输效率分别达到88.9%和88.4%，性能明显高于传统结构光纤.

以2-苯基吡啶为主配体、以氟修饰的吡啶-2-甲酸为辅助配体合成出一系列环金属中性铱配合物。产物结构通过核磁及质谱进行了确认, 对其光物理性能研究表明, 这些配合物的发光波长在498～516 nm之间, 属于绿光发射。没有氟取代的配合物Ir1量子效率最高, 达到32%, 而由于2位氟取代的位阻影响Ir4的量子效率最低只有6%, 其他氟取代配合物的量子效率在13%～16%之间。引入氟原子后配合物的氧化电位都有所增加, 氧化电位由511 mV增加到547～574 mV 之间。热稳定性也在氟取代后增加, 由142 ℃提高到187～380 ℃之间, Ir4提高的最少, 为187 ℃。应用于电致化学发光时, 除Ir4外, 氟取代都能增加其电致化学发光强度, 由332增加到333～370之间。而配合物Ir4的发光强度只有203。以上结果表明氟取代的效果跟位置有很大关系, 2位氟取代由于位阻效应, 使配合物的量子效率及稳定性都有不利影响, 而其他位置的取代则能提高配合物的这些性能。该研究结果对设计开发综合性能优异的发光材料具有借鉴意义。

滨海地区饮水型氟中毒和海水入侵十分普遍。 海水入侵引起地下水性质的改变对岩（土）氟迁移具有潜在影响, 但尚未有直接模拟实验证实, 其氟迁移机理也不明确。 用淡水和海（卤）水混合及配制溶液模拟海水入侵过程, 对含水砂层沉积物进行静态水-岩（土）氟迁移模拟实验, 对比分析沉积物FTIR特征, 探讨海水入侵对岩（土）氟迁移影响规律及机理。 结果表明, 含水砂层沉积物氟迁移量大小顺序为: 海水＞1∶1淡海＞淡水; 卤水＞1∶1淡卤＞淡水, 随海（卤）水混入程度增加, 含水砂层沉积物岩（土）氟迁移能力增强。 氟迁移能力随NaCl和NaHCO3浓度增加而增加, 随CaCl2浓度增加而降低。 对含水砂层沉积物傅里叶红外吸收光谱（FTIR）分析表明, 随NaCl和NaHCO3浓度增加, NaCl溶液中沉积物Si—O—Si键伸缩振动峰强度明显增强, 氟磷灰石弯曲振动峰减弱, O—H键特征峰变化不明显, 而NaHCO3溶液中沉积物羟基磷灰石弯曲振动峰和Si—O—Si键伸缩振动峰强度变化不明显, O—H键特征峰强度变化明显, 表明NaHCO3溶液主要通过OH-与F-离子交换, 而NaCl溶液是通过Si—O—Si键中Si—O置换来影响岩（土）氟迁移。 随CaCl2浓度增加, Si—O—Si键伸缩振动峰强度明显减弱, 氟磷灰石弯曲振动峰强度增强, 表明Ca2+强烈地抑制岩（土）氟析出。 同时, 随NaCl和NaHCO3浓度增加和CaCl2浓度减少, Si—F特征峰强度减弱, Si—O—Si键弯曲振动峰向低波数偏移。 由于大气CO2混入, 1 mol·L-1 CaCl2作用沉积物出现1 460和1 420 cm-1碳酸根特征峰。 由于碳酸根沉积作用, 1 mol·L-1的NaHCO3作用的沉积物在1 460 cm-1处峰强度增强, 且在875 cm-1出现新峰, 但是在淡海卤水和NaCl溶液作用的沉积物中无碳酸根特征峰, 表明含水砂层中无萤石（CaF2）溶解作用。 海水入侵引起的偏碱性、 高钠低钙的环境促进岩（土）氟迁移释放, 是滨海地区高氟地下水重要动力。