馆藏丝绢文物具有极高的历史价值和艺术价值, 但是丝绢材料却极易在展陈照明过程中发生开裂和脆化。 由于红紫外光对于文物照明没有贡献, 因此实现丝绢文物有效照明保护的基础, 是找到评价可见光对于丝绢材料照明损伤度的有效方法。 机械损伤是丝绢文物最主要的光化学损伤形式, 本质上是其内部的分子结构发生了改变, 而常用的色差法和拉曼光谱法均因自身局限性无法有效测取丝绢文物的微观结构。 研究表明红外光谱法适用于测取丝绢文物的微观变化, 且光谱中表征酪氨酸和结晶度的特征信号能够有效反映紫外光对于丝心蛋白结构和性质的影响, 但是两者表征可见光对于丝绢材料照明损伤度的有效性目前仍有待明确。 通过十种窄带光源的辐照实验得到了丝绢文物的光老化样品, 并基于样品的红外光谱分析定义了酪氨酸指数TFTIR和结晶度指数CFTIR两种损伤评价参数。 在使用TFTIR和CFTIR描述可见光对于丝绢样品照明损伤规律的基础上, 进一步分析了两者表征丝绢材料对可见光波长λ和曝光量Q耦合响应的性能。 对Q与TFTIR的相关性分析结果表明: 除595 nm辐照组外（Sig＜0.05）, Q对TFTIR均无显著影响（Sig>0.05）, 说明TFTIR不适合表征丝绢的光照响应度。 对Q与CFTIR的相关性分析结果表明: Q对CFTIR有显著影响（Sig＜0.01）且两者相关性很强（|Pearson|＞0.9）, 说明CFTIR能够有效表征丝绢材料对于Q的响应特性。 对Q与CFTIR的线性回归分析结果表明: 两者虽不适合建立线性回归模型（R2＜0.8）, 但Q对于CFTIR具有解释性（Sig<0.05）; λ对CFTIR的影响有差异但没有突变, 说明CFTIR具有表征丝绢材料对于λ响应特性的潜力。 根据上述分析结论, 使用多项式拟合构建了基于CFTIR的丝绢光照响应度函数f(λ, Q), 拟合评价参数表明该式具有良好的解释性（确定性系数R2>0.8, 误差平方和SSE与均方根误差RMSE均趋于0）。 最终提出了丝绢文物的照明损伤度模型D=∫780380S(λ)f(λ, Q)dλ并选取典型展陈照明光源对其进行了验证, 配对样本T检验的结果（Sig>0.05）表明该模型能够准确计算丝绢文物的照明损伤度。 该研究能够为馆藏丝绢文物的照明损伤评价、 光源损伤判定和照明标准制定提供有效的帮助。

采用蒸发结晶法在低温常压条件下制备Cs3Bi2I9单晶，温度为60~90 ℃，保温时间为18~30 h。研究温度和保温时间对Cs3Bi2I9单晶晶体结构和光学性能的影响。使用机械剥离法制备基于柔性衬底的Cs3Bi2I9单晶薄膜，研究薄膜的电学性能。结果表明，在结晶度最优的目标下，Cs3Bi2I9单晶制备的优化工艺条件为温度60 ℃，保温时间26 h。温度和保温时间对Cs3Bi2I9单晶的结晶度、紫外可见光吸光度和光致发光性能的影响一致。柔性Cs3Bi2I9单晶薄膜具有显著的光电特性，且工作时具有良好的稳定性。Cs3Bi2I9单晶薄膜的弯折耐久度良好，90°弯折100次后，仍能保持原有性能的84.4%。无铅钙钛矿Cs3Bi2I9单晶薄膜在柔性光电传感器件上具有潜在的应用前景。

MnBi2Te4是首次被发现的一种本征磁性拓扑绝缘体, 具有重要的研究意义。本文通过在MnBi2Te4晶体中进行稀土元素掺杂, 合成了Er掺杂MnBi2Te4晶体, Er原子进入晶格并取代Mn位。在晶体制备过程中, 考虑到目前晶体制备工艺周期较长, 生成物存在Bi2Te3助熔剂等杂质的问题, 对晶体制备工艺进行了优化探索。XRD测试结果表明, 利用改进工艺制备的Er掺杂MnBi2Te4晶体结晶性能良好, 不含杂质相。磁电输运测量结果显示, 少量Er掺杂MnBi2Te4晶体的磁性增强, 掺杂样品在25.2 K发生反铁磁相变。使用原子力显微镜对Er掺杂MnBi2Te4晶体层间距进行了研究, 发现层间距为单层MnBi2Te4的整数倍。通过拉曼测试研究了Er掺杂MnBi2Te4晶体声子振动模式, 结果表明, Er掺杂是调节MnBi2Te4磁性的一种可行方法。

为促进铁尾矿工程应用, 以辽宁本溪高硅型铁尾矿为例, 研究机械活化方式和活化时间对铁尾矿形貌及活性的影响。通过粒度分析、胶砂试验和石灰吸附测试等, 探究机械活化对铁尾矿粒径分布、比表面积、活性指数和火山灰活性的影响; 通过X射线衍射和扫描电镜分析, 探究胶凝体系的水化反应机理。结果表明: 机械活化可以优化铁尾矿粒径, 提高颗粒圆度, 降低颗粒表面结晶度, 且粉磨40~60 min效果最佳; 湿磨活化50 min时, 活性指数达96.6%, 火山灰活性大幅提升, 湿磨活化效果显著优于干磨; 机械活化促进了铁尾矿与水泥的二次水化反应, 提升了胶凝体系性能。

本文基于自主设计的氮化铝生长炉，开展了四组不同工艺条件下Al极性面氮化铝籽晶同质外延生长氮化铝单晶的生长特征及其结晶质量表征研究。研究发现：不同工艺条件下生长的晶体的拉曼图谱E2(high)特征峰峰位表明，晶体内部均存在较小的拉应力；在坩埚顶部在相对较高温度2 210 ℃、坩埚底部与顶部温差42 ℃的低过饱和度生长条件下，晶体表面光滑，呈现阶梯流生长形貌，并具有典型的氮化铝单晶生长习性面，晶体初始扩张角大于40°，高分辨率X射线衍射(HRXRD)测得0002、1012反射摇摆曲线及拉曼光谱检测结果表明，该条件下生长的氮化铝晶体结晶质量优异，并可实现快速扩径。基于该生长条件，通过外延生长后成功获得尺寸45~47 mm的氮化铝单晶锭，相关表征结果表明生长的氮化铝晶体具有优越的结晶性能。

利用13.56 MHz的射频等离子体化学气相沉积设备(RF-PECVD)在不同沉积温度(50~400 ℃)下制备了一系列氢化硅氧(SiOx∶H)薄膜材料, 并研究了薄膜材料性能与微结构的变化规律。随着沉积温度的增加, 薄膜内的氧含量(CO)下降, 晶化率(XC)也下降, 折射率(n)上升, 此外, 薄膜的结构因子(R)下降, 氢含量(CH)先上升后下降, 由此在合适的中间温度下可以获得最大的氢含量。通过实验结果分析提出了不同沉积温度下制备硅氧薄膜的内在微结构模型: 低温下沉积的硅氧薄膜是以氢化非晶硅氧(a-SiOx∶H)相为主体并嵌入氢化纳米晶硅(nc-Si∶H)的复合材料, 而在高温下沉积的硅氧薄膜则是以氢化非晶硅(a-Si∶H)相为主体并嵌入越来越少的nc-Si∶H相和a-SiOx∶H相的复合材料。由上可知, 要制备太阳电池通常采用的晶化率XC高、氧含量CO高的氢化纳米晶硅氧(nc-SiOx∶H)材料, 需要采用相对较低的沉积温度。

南红玛瑙是玛瑙中比较特殊的品种, 因其温润的质地和鲜艳的颜色被广大消费者接受。 云南保山南红玛瑙原石中常出现一种在外侧透明且与内侧分界明显的特殊条带, 在研究南红玛瑙时较少有提到这种条带。 采用显微激光拉曼光谱、 场发射扫描电镜来对此条带展开分析, 测试结果表明拉曼光谱中外侧（Ⅰ区）与内侧（Ⅱ区）区别在于503 cm-1峰的强弱变化和400 cm-1峰的分裂程度变化。 两个样品结果都显示503 cm-1峰强从外到内呈现逐渐减少直至消失以及400 cm-1峰在Ⅰ区和Ⅱ区规律性变化。 503 cm-1拉曼峰代表一种二氧化硅中间相矿物——斜硅石, 说明从外到内斜硅石的含量逐渐降低直至消失。 400 cm-1分裂峰396和402 cm-1的分裂程度随着503 cm-1峰强的减弱其分裂程度增强, 而400 cm-1的分裂程度差异反映玛瑙的结晶程度, 因此结晶程度与斜硅石的含量存在一定的相关性。 选取YND-6#2进行计算斜硅石的含量, 通过模拟I（503 cm-1）/ I（465 cm-1）峰强度比值与斜硅石含量的关系函数, 计算得到斜硅石含量最大值为11.67%, 表明其形成为非蒸发环境。 扫描电镜结果表明从Ⅰ区到Ⅱ区颗粒的尺寸增加、 排列的有序程度增加、 自形程度增加, 表明从Ⅰ区到Ⅱ区结晶程度增加, 综上得到南红玛瑙特殊条带内斜硅石含量的规律变化和结晶程度的变化以及Ⅰ区与Ⅱ区微观形貌差异和外观差异表明其为不同的生长阶段。

棕榈藤(rattan)是热带森林中仅次于木材和竹材、 重要的非木材林产品, 具有很高的经济价值和开发前景。 由于目前对棕榈藤的细胞结构, 尤其是藤纤维的细胞壁结构知之甚少, 严重限制了对棕榈藤材的研究和加工利用。 因此, 为构建棕榈藤材纤维细胞壁结构模型、 探索棕榈藤强韧机理, 选择高地钩叶藤为研究对象, 采用X射线衍射法(XRD), 分别测量并计算藤纤维微纤丝角、 结晶度及微晶体尺寸等结晶参数; 其中微纤丝角计算选用0.4 T法。 微纤丝角测试时, 试样沿直径方向由一侧藤皮开始依次切取尺寸为L(长)×T(厚)×W(宽)=25 mm×0.5 mm×W的试件8片, 然后放置在温度为(20±2)℃、 相对湿度为65%±5%的调温调湿箱中平衡处理至少一周。 结晶度及微晶体尺寸测试时, 每个试样再分藤皮、 藤中和藤芯三个部分, 使用球磨机磨成粉末后放入烘箱中在(103±2)℃下烘至绝干。 研究结果表明: 高地钩叶藤微纤丝角在22.53°～49.47°间变异, 平均值为36.50°。 径向上藤皮处微纤丝角最小, 藤芯处微纤丝角最大, 说明藤皮强度比藤芯好; 轴向上微纤丝角为2 m处＞梢部＞中部＞基部, 微纤丝角与藤龄间规律性不强。 藤茎结晶度在21.40%～36.45%间变异, 平均值为29.99%。 径向上纤维素结晶度为藤皮＞藤中＞藤芯; 轴向向上随藤龄减小, 结晶度呈先升后降变化趋势, 且最大值在中部、 最小值在基部。 纤维素微晶体宽度在5.72～6.19 nm间变异, 平均值为6.03 nm。 藤皮处微晶体宽度最小, 藤芯最大; 藤茎平均微晶体宽度与藤中、 藤芯一样, 随着藤茎高度的升高呈先下降后至中部达最小值后又上升的变化趋势。 微晶体长度在13.07～19.34 nm间变异, 平均值为15.59 nm。 径向上微晶体长度为藤皮＞藤芯＞藤中; 微晶体长度轴向随着藤茎高度上升, 均呈“降—升—降”趋势, 总体上微晶体长度基部高于梢部, 呈下降趋势。 高地钩叶藤藤茎中段比基部和梢部材质好、 藤皮比藤芯质量高。

采用改进高温热分解法合成了Cd2+掺杂NaLuF4∶Yb, Er纳米晶体,研究了Cd2+对晶相形成和发光强度的影响,采用CASTEP计算不同掺杂浓度下β-NaLuF4∶Yb, Er的形成能。在掺杂浓度为6mol%时合成的纳米晶荧光强度最强,其相较于未掺杂时增加了2.6倍,此时平均尺寸为23 nm左右。随后通过控制添加合适比例和含量的分散剂,解决了晶体易团聚的问题,得到了平均尺寸为18 nm的结晶度高、分散性好的上转换纳米晶。通过二氧化硅壳层的包覆,降低了Cd2+泄露引起的毒性反应,表明在浓度较低时呈现出低毒性,满足了上转换纳米晶在医用材料领域应用的要求。