近红外光源对生物组织具有穿透力强、无损检测、信噪比高等特点，广泛应用于成分检测、安防监控、生物医学等领域。但是目前缺乏高效率、便携化的近红外光源，这成为了限制智能检测技术发展的关键。与传统的近红外光源相比，荧光粉转换的近红外LED光源（NIR pc-LED）具有便携、高效的特点。本研究采用工艺简单、绿色环保的水热法合成了Li₃Na₃Ga₂F₁₂∶Cr³⁺近红外宽带荧光粉，并通过控制保温温度、保温时间等参数，确定了荧光材料的最佳合成方案，研究了氟化物颗粒尺寸、形貌演化，以及Cr³⁺掺杂浓度对Li₃Na₃Ga₂F₁₂∶Cr³⁺发光性能的影响。Li₃Na₃Ga₂F₁₂∶Cr³⁺材料能够实现630~980 nm范围宽带发射，半峰全宽（FWHM）为110 nm，峰值为766 nm，其内量子效率高达74%。结合商用蓝光LED，成功封装了近红外宽带LED光源，其在50 mA驱动电流下的近红外光输出功率是10.32 mW，光电转换效率达到5.1%。最后通过鸡胸肉下的静脉近红外成像以及夜视成像演示，验证了该近红外宽带LED光源在医疗以及食品检测等成像领域中的应用可行性。

以四丙基氢氧化铵为模板剂，商业硅溶胶为硅源，在100 ℃下合成了晶种溶液。同时，在无模板剂体系下，以晶种溶液辅助成功合成了结晶度良好的ZSM-5沸石，并探究了其合成条件。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线荧光光谱(XRF)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)测试方法对合成的沸石样品进行表征。结果表明：在无模板剂存在下，仅添加0.5%(质量分数)晶种溶液即可合成ZSM-5沸石；同时，在最佳合成条件下，170 ℃晶化8 h可合成亚微米级ZSM-5沸石团聚体，粒径为500 nm左右。此外，在偏三甲苯异构化反应中，硅铝比为30的样品具有更好的催化性能，其偏三甲苯质量转化率、均三甲苯质量收率及均三甲苯选择性分别为32.81%、20.81%和63.42%。

向日葵作为我国主要的油料作物之一, 其秸秆是天然的纤维素材料, 具有绿色无毒, 成本低廉的优势, 是制备生物质碳量子点的理想材料之一。 近年来, 由于含铜农药和化学肥料的不规范使用, 大量含铜污染物被排放导致农田土壤和水环境中的铜含量远高于环境背景值。 因此, 迫切需要开发出一种选择性好、 灵敏性强且对环境友好的Cu2+检测方法。 碳量子点(CDs)是一种粒径小于10 nm的准球形荧光碳纳米材料, 因其表面含有丰富的极性官能团, 具有良好的水溶性而被广泛研究。 与传统的半导体量子点(CdSe, CdTe)相比, CDs具有合成原料广泛、 生物相容性好等优点。 主要应用于生物成像、 光催化、 光电转化以及传感检测等领域。 然而目前用于碳化合成CDs的前驱体大多为昂贵的化学品, 且合成过程复杂污染环境, 限制了CDs的大规模生产与应用。 开发出一种生态友好, 简单、 廉价的CDs合成方法是很有意义的。 本研究以废弃的向日葵秸秆为碳源, 采用简便的水热法合成生物质碳量子点(S-CDs)作为荧光探针, 用于检测识别Cu2+。 通过对S-CDs的一系列光学性质分析与表征, 鉴定出其表面官能团主要包括O-H, N-H以及CN等, 其中丰富的O-H可以提供胶体稳定性, 有效地控制纳米颗粒的形态和粒径分布, 从而提高S-CDs的量子产率(QYs)。 ex=317 nm, em=456 nm, S-CDs在pH为2.0～12.0的范围内具有优异的光学性能和良好的光稳定性, 受高盐度环境的影响较小, QYs约为8.42%, 在365 nm的紫外分析仪照射下发射出蓝色荧光。 此外, 以合成的S-CDs作为荧光探针, 进一步研究了基于Cu2+诱导S-CDs的荧光猝灭效应。 结果表明, 制备的S-CDs在0～10 μmol·L-1浓度范围内对Cu2+反应灵敏, 呈良好的线性关系(R2=0.971 4), 检出限(LOD)低至167 nmol·L-1。 在实际应用中, 湖水中的Cu2+检测回收率在96.18%～109.22%。 该研究在资源化利用秸秆废弃物的基础上, 介绍了一种基于荧光碳量子点的Cu2+检测方法。

以黄瓜为原料, 采用水热法合成了荧光纳米碳点, 实现了对Fe3+的特异性荧光检测。利用透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪对纳米碳点的形貌和微结构进行了表征, 并利用荧光光谱仪对纳米碳点的荧光性能以及加入不同金属离子后的荧光强度变化进行了测量。结果表明, 合成的纳米碳点分散性良好, 尺寸约为3 nm左右。在365 nm紫外光激发下, 其发射峰位于435 nm; 当反应温度为200 ℃、反应时间为12 h时, 纳米碳点的荧光性能最佳。Fe3+的加入能猝灭纳米碳点的荧光, 而其他金属离子不会引起纳米碳点荧光强度和发射峰位置的改变, 表明绿色方法合成的纳米碳点实现了对Fe3+的特异性荧光检测。

采用溶胶-凝胶法，以硝酸铈为原料，加入适量淀粉为分散剂，并通过氨水来调节溶液pH值，合成稀土Eu3+ 掺杂的CeO2红色纳米粉体。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光分光光度计等手段研究不同煅烧温度对粉体结构、形貌、发光及显色性能的影响。结果表明，所得样品为立方晶系的萤石结构，空间群为Fm3m，颗粒呈近似球形，粒径范围在10~60 nm之间。随着煅烧温度的升高，CeO2晶粒尺寸逐渐增大，荧光粉的红色发光也逐渐增强。经800 ℃烧结后，近紫外(370 nm)和蓝光区(468 nm)的光都能对粉体有效地激发，这有利于其在固态照明中的应用。在溶胶-凝胶制备过程中，采用淀粉作分散剂，具有工艺简单、绿色环保的优点，有利于纳米氧化铈粉体的大规模制备。

采用无毒、 绿色的酪氨酸作为还原剂和稳定剂, 在碱性条件下还原硝酸银, 经60 ℃恒温水浴处理20 min, 成功地合成了银纳米粒子。 混合溶液颜色由淡黄色变为棕黄色直观地呈现了银纳米粒子的生成。 利用紫外可见吸收光谱（UV-Vis）和透射电子显微镜（TEM）对制备样品进行分析和表征。 粒子的UV-Vis吸收在412 nm附近。 TEM图像显示, 银纳米粒子的形状近似球形, 粒子直径在15～25 nm。 分别以结晶紫（CV）和叶酸（FA）为探测分子, 进一步研究了该银纳米粒子的表面增强拉曼散射（SERS）效应。 实验结果表明, 该合成方法不仅方便、 快速、 绿色环保, 而且合成的银纳米粒子对CV和FA分子有很好的SERS效应。