琥珀是一种价值较高的有机宝石， 近年市场上普遍出现疑似经人工辐照而成的血蜜蜡。 选取4块天然琥珀和1块柯巴树脂， 通过电子束结合60Co辐射源， 对其进行辐照改色。 结果显示， 经辐照处理后的天然琥珀和柯巴树脂呈现血蜜蜡的外观特征， 出现亮丽的橙红或红色。 采用超景深显微镜进行放大观察、 紫外可见光光谱、 红外光谱和电子顺磁共振对改色前后的样品进行系统研究。 得出以下结论， 辐照后的琥珀和柯巴树脂内部均产生树枝状闪电纹， 这是绝缘体材料在电子束轰击下产生的一种闪电纹状放电通道。 由于琥珀及柯巴树脂内部常存在凹陷、 裂隙等位置, 极易成为击穿放电的触发点， 因此， 当固体介质被击穿后, 会在击穿路径留下放电痕迹。 琥珀和柯巴树脂经过辐照后产生的树枝状放电结构无明显差异， 均呈单独支脉状分布。 红外光谱、 紫外可见光谱对琥珀及柯巴树脂是否经过辐照处理不具有鉴定意义， 改色前后样品的特征吸收峰无明显差异， 表明其分子骨架未遭到严重破坏。 电子顺磁共振结果显示， 经辐照处理后的琥珀及柯巴树脂会导致其结构中某些烃基共价键均裂而形成带未成对电子的基团或原子团， 即自由基。 辐照时间越长， 共振峰面积越大， 表明产生的自由基的自旋浓度越高， 颜色加深越明显。 而辐照处理前的所有样品的共振峰面积几乎为0， 表明天然琥珀及柯巴树脂内部的自由基的自旋浓度接近0。 由此可以推断自由基的产生是导致其颜色变化的根本原因。 电子顺磁共振测试通过刮取少量的粉末， 直观地判定辐照产生的自由基自旋浓度与颜色的关系， 为揭示血蜜蜡的致色机理提供依据。 结合树枝状闪电纹的产生， 可作为辐照处理血蜜蜡的鉴别特征。

本文采用热聚合法和水热法成功制备了ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂, 并对所制备样品的结构、形貌和光吸收性能等进行了表征和测试, 通过在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)和光解水产氢评估了样品的光催化性能。实验结果表明, 制备的ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂性能均优于ZnO和g-C3N4样品。此外, 当ZnO和g-C3N4的摩尔比为1∶1时, 所制备ZnO/g-C3N4复合样品的光催化性能最好。一方面, 此样品仅在30 min后便达到了94.36%的降解率, 其降解速率分别是ZnO和g-C3N4的5.6和6.7倍; 另一方面, 此样品6 h光解水产氢量为11.75 mmol, 产氢速率是g-C3N4的7倍。研究表明, 所制备的ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂在降解污染物和光解水产氢方面均展现出了优异的性能。同时, 本文还对ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂的光催化降解和产氢机理进行了研究。

为了减少混凝土的收缩开裂、促进减缩型聚羧酸系减水剂的发展和应用, 采用水溶液自由基聚合法, 将异戊烯基聚氧乙烯醚(IPEG)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)等不饱和单体共聚合成了一种兼具分散性能和减缩性能的减缩型聚羧酸系减水剂(SR-PCE)。利用凝胶渗透色谱法和Fourier红外光谱法对SR-PCE的分子结构进行了表征, 并对其减缩机理进行了分析。结果表明: 所制备的SR-PCE的分子结构符合预先的设计; 在保证优良分散性能的前提下, 当SR-PCE分子结构中IPEG、AA和BA三者的摩尔比为1:5:4时, 减缩性能最佳。SR-PCE发挥优良减缩作用的机理主要在于2个方面: 首先, 相比普通型聚羧酸系减水剂, SR-PCE可以进一步降低水溶液的表面张力; 其次, SR-PCE可以减少水泥石孔溶液中水的蒸发速率, 提高浆体对孔隙水的保持能力。

通过溶胶凝胶法制备了光催化活性更高的Ce∶ZnO复合粉体光催化材料，并采用X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)、紫外可见光谱(UV-Vis)技术对所制备的粉体样品的晶体种类及结构、自由基种类及含量、光催化效率进行表征分析。复合样品的X射线衍射测试结果显示，随着掺杂浓度的增加，先后检测到CeO2的(111)和(200)晶面特征峰，且衍射峰强度逐渐增强。此外，适量的掺杂(c(Ce3+)=2%)可减小ZnO晶体的晶粒尺寸。电子顺磁共振测试结果显示，Ce∶ZnO复合光催化材料中存在三类自由基，分别是Zn-H络合物、正一价氧空位、CeO2表面吸附的超氧根离子。紫外可见光谱测试表明，适量的掺杂可有效提高ZnO催化剂的光催化活性，综合分析显示，ZnO光催化活性提高的主要原因是Ce3+的掺入使得材料中电子数量增多，进而提高了活性自由基·O-2的数量。本文通过EPR技术和XRD衍射技术，成功表征了Ce3+掺杂对ZnO材料中自由基种类合成的影响过程，并结合UV-Vis技术，对Ce∶ZnO复合材料光催化降解甲基橙的过程中的电子转移过程作出了合理的解释。

分析市售不同年份的4类品牌12种酿造醋的总多酚、总黄酮、总抗氧化值、1,1-二苯基-2-三硝基甲苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-·)清除率6个指标的变化, 并通过相关性、主成分分析评价其抗氧化性能。结果表明:随着陈酿时间的增长, 镇江香醋对3种自由基的清除率增强, 即Z10>Z6>Z3, 但总黄酮含量、总多酚含量以及总抗氧化能力为Z10>Z3>Z6; 四川麸醋中6个指标显示5年陈醋优于3年陈醋; 山西老陈醋中总黄酮含量、总多酚含量以及总抗氧化能力与陈酿时间正相关, O2-·与DPPH·清除率呈现S3>S10>S5, ·OH清除率的趋势为S10>S3>S5; 独流老陈醋产品中这6个指标变化与陈酿时间没有明显规律, 总黄酮含量、总多酚含量以及总抗氧化能力都呈现D4>D8>D3>D5, 其O2-·、·OH清除率变化为D5>D4>D8>D3, DPPH·清除率变化为D5>D8>D4>D3。相关性分析显示, 试验的所有产品总多酚和总黄酮均为极显著相关。主成分分析表明, O2-·清除率和DPPH·清除率与第二主成分(PC2)具有很高的正相关性, ·OH清除率、总多酚、总黄酮与PC2具有很高的负相关性, 上述变量均在第一主成分(PC1)上具有很好的正相关性。本文为酿造醋抗氧化性能的研究提供了理论依据和技术支持。

选取几种天然抗氧化剂杨梅素、 桑色素、 辣椒碱、 甜菜碱作为研究对象, 运用荧光光谱法、 同步荧光光谱法以及三维荧光光谱法研究了几种抗氧化剂以及DPPH自由基与人血清蛋白相互作用, 结果表明辣椒碱、 甜菜碱、 VC不与人血清蛋白发生猝灭反应, 杨梅素、 桑色素、 DPPH均能够与人血清蛋白发生猝灭反, 反应均为形成了稳定复合物而导致的静态猝灭, 通过疏水作用力与HSA结合, 结合位点数均为1, 主要结合位点在色氨酸基团附近, DPPH与人血清蛋白猝灭过程改变了人血清蛋白结构的疏水性, 引起蛋白质构象发生变化, 而杨梅素、 桑色素与人血清蛋白相互作用未造成其构象发生了变化。 运用荧光光谱法研究了几种抗氧化剂抑制DPPH直接损伤人血清蛋白的能力, 杨梅素、 桑色素、 辣椒碱、 甜菜碱、 VC对DPPH损伤HSA的抑制率分别为25%, 18.30%, 85.38%, 4.02%和84.58%。 根据分子结构分析辣椒碱主要通过清除DPPH自由基作用从而抑制其损伤人血清蛋白, 根据二元体系反应结果可知杨梅素与桑色素三元体系反应过程中两种抗氧化剂与DPPH竞争结合位点, 因此杨梅素、 桑色素主要通过占据结合位点的方式抑制DPPH损伤人血清蛋白, 而甜菜碱既不能占据结合位点也不能清除自由基, 因而抑制能力最弱。 分析表明几种天然抗氧化剂的抑制能力与其分子结构中主要官能团结构密切相关。

为了研究C2的演化规律, 采用增强型电荷耦合器件（ICDD）直接成像法, 通过Nd∶YAG激光器烧蚀石墨靶, 使用窄带通滤波片分辨出C2和C+的发射位置, 研究了在不同空气压力条件下, 脉冲激光诱导石墨等离子体中C2和C+的发射特性。当空气气压为10-2Pa和3Pa时, C2发射峰值位于靶材附近, 此时C2的形成主要为靶材的直接发射; 气压增大至50Pa时, 由于气相重组反应加强, 等离子体前端出现另一个C2的发射峰值, 其峰值位置与C+一致,并且其逐渐占C2发射的主导地位, 此时C2的形成主要来源于重组反应, C+发射光强要大于C2; 当气压进一步增大至130Pa时, 气相重组反应增加, 在等离子体前端出现C2的发射强度增强, 在1.3μs之后, C2的发射强度大于C+。结果表明, 随着气压的变化, C2的发射峰值位置和强度发生明显变化。这一结果对碳等离子体沉积碳纳米材料原理研究是有帮助的。

采用自由基浓度起伏理论结合光镊集聚效应，理论研究了飞秒激光双光子加工的线宽问题。根据双光子光聚合过程中自由基浓度随时间变化的关系，考虑光镊效应对自由基分布范围的影响，得到了飞秒激光双光子加工线宽的表达式。研究了线宽随扫描速度与激光功率的变化关系，并讨论了不同光引发剂对线宽的影响。得到了以自由基浓度起伏为基础，并考虑光镊效应的双光子加工线宽表达式，该结果与实验结果相符。研究结果为飞秒激光双光子加工的研究提供了新的思路，为光镊集聚效应对线宽影响的实验研究提供了理论依据。