以钼硫摩尔比为1:15的钼酸钠和硫脲为原料, 采用高温固相法结合球磨的方法制备二硫化钼(MoS2)纳米片并用于超级电容器。利用热重-差示扫描量热、X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的热稳定性、物相及微观形貌进行表征, 并采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗(EIS)等技术测试样品的电化学性能。结果表明: 经过750 ℃烧结并于700 r·min-1转速下球磨10 h所制的MoS2层数为88层; 在充放电电流密度为0.5和1 A·g-1条件下, 该样品比电容分别为82.4和60.9 F·g-1(优于球磨前的54.6和24.0 F·g-1), 经过2 000次充放电循环, 比电容保持率达92.4%。

双钙钛矿结构化合物具有化学稳定性高、声子能量低、易于稀土离子掺杂和多种可调变的晶体学格位等优点，是一种优良的上转换发光基质材料。本文采用高温固相法在600 ℃下合成了双钙钛矿结构Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+上转换发光材料，并采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪对其成分、结构和发光特性进行系统表征。在980 nm激发下，制备的样品在521和548/561 nm处产生的绿光发射分别归因于Er3+的2H11/2-4I15/2、4S3/2-4I15/2能级上的电子跃迁，同时在656 nm处产生的红光发射对应于Er3+的4F9/2-4I15/2能级上的电子跃迁。此外，本文探究了Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+的上转换发光机理。

采用高温固相法合成了一系列Eu2+激活的Sr3LnM(PO4)3F(Ln=Gd, La, Y; M= Na, K)荧光粉, 并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱等对样品的物相结构、形貌和发光特性进行了表征及分析。结果表明: 成功合成了Sr3LnM(PO4)3F∶Eu2+荧光粉, 样品的粒径为2~10 μm。荧光粉在蓝光区具有强烈的发射, 归属为发光中心Eu2+的4f65d→4f7跃迁。当基质中的碱金属M由Na变成K时, Eu2+的发光颜色由淡蓝色变成深蓝色, 色纯度大幅提高, 有效地调控了Eu2+在氟磷灰石Sr3LnM(PO4)3F中的发光, 进而发现了一种通过改变第二层配位原子来调控Eu2+发光的策略。

采用高温固相法制备了一系列可被紫外光有效激发的Na1+xSr4-2x(BO3)3∶xCe3+荧光粉, 并通过X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱等测试方法对样品的物相结构、形貌和发光特性进行了表征及分析。X 射线衍射结果显示, Ce3+成功掺入到基质NaSr4(BO3)3中; 利用高斯峰拟合、多光谱对比等手段, 分析并验证了发光中心Ce3+占据了NaSr4(BO3)3中Sr2+(1)和Sr2+(2)两个格位; 研究了不同浓度Ce3+的掺杂对发光位置和发光强度的影响, 随着Ce3+掺杂浓度的提高, 发射光谱出现红移, 发光强度出现增强→减弱→再增强的趋势; 将荧光粉的发射光谱与植物光合色素吸收光谱进行对比, 发现它不仅可以吸收300~350 nm的紫外光, 发射光谱还很好地覆盖了植物光合色素所需的蓝光区吸收波段, 证明其在农业生产的转光剂方面有潜在应用价值。

本文用高温固相法制备了Na+,Dy3+,Eu3+掺杂YAG系列荧光粉。通过改变掺杂的Dy3+浓度、激发波长、掺杂Na+，研究其对发光的影响。X射线衍射结果显示，硼酸、Na+、Dy3+、Eu3+掺入基本不影响YAG的立方晶相，且随Na+、Dy3+、Eu3+浓度增加，样品衍射峰位置向小角度偏移。用λem=590 nm监测Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，随Dy3+浓度增加，Eu3+和Dy3+的激发强度均先增大后减小。当用λex=366 nm激发Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，此时存在Eu3+→Dy3+的能量传递，计算得到Eu3+→Dy3+的能量传递效率为84.23%。相比10%Dy3+,15%Eu3+共掺YAG，掺入0.5%Na+后，样品中Dy3+发光增强1.5倍，色坐标(0.348 1,0.397)，色温5 010 K，接近标准白光。用λex=394 nm激发Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，此时存在Dy3+→Eu3+的能量传递，计算得到Dy3+→Eu3+的能量传递效率为88.9%。相比10%Dy3+,15%Eu3+共掺YAG，掺入0.5%Na+后，Eu3+发光增强1.8倍，色坐标(0.466 7,0.416 8)，色温2 650 K，达到商用暖白光标准。

本文使用高温固相法，制备钼酸盐作为基质的荧光粉样品Sr0.7Ca0.16MoO4∶0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)，对荧光粉样品进行XRD和荧光光谱光学性能进行测定。研究结果表明，在900 ℃高温烧结8 h得到样品Sr0.7Ca0.16MoO4∶0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)。以615 nm作为监测波长，在330~540 nm处的激发峰中，394 nm、464 nm处的峰群中分别属于Eu3+的7F0→5D6、7F0→5D2跃迁。在394 nm和464 nm激发下Sr0.7Ca0.16MoO4∶0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)的发射光谱中，其主峰处于615 nm，是Eu3+通过5D0→7F2能级跃迁红光发射形成的。计算出CIE色坐标，并与美国国家电视标准委员会的标准值(x=0.670，y=0.330)进行对比，得出样品性能的优劣程度。综上所述，Sr0.7Ca0.16MoO4∶0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)是一种性能很好的红色荧光粉，可以应用于白光LED领域中。

采用高温固相法制备了一系列Dy 3+,Sm 3+共掺杂的KAlSiO4荧光粉材料。实验结果表明,少量Dy 3+,Sm 3+的掺入没有改变KAlSiO4的晶体结构。当用Dy 3+的特征激发波长激发KAlSiO4∶1%Dy 3+,w% Sm 3+时,发射光谱显示,样品中存在从Dy 3+到Sm 3+的共振非辐射能量传递,同时色坐标移动很小,并发生了528 nm处的红移和713 nm处的蓝移现象;当用Sm 3+的特征激发波长激发KAlSiO4∶1.5% Sm 3+,v% Dy 3+时,发射光谱与KAlSiO4∶1.5% Sm 3+发射光谱相似,没有出现Dy 3+的特征发射峰,但Sm 3+在651 nm处的发光强度提高了6.5倍。这说明没有发生从Sm 3+到Dy 3+的能量回传,Dy 3+的引入促进了晶格的匹配,使得Sm 3+的发光强度得到大幅增强。通过理论计算得出从Dy 3+到Sm 3+的能量传递效率最高可达52%,能量传递相互作用是电四级-电四级相互作用。荧光粉的色坐标均在(0.41,0.51)附近,位于黄绿色区域。386 nm激发下的内量子产率从25.8%逐渐提高到42.6%。

采用高温固相法合成K2MgSiO4∶Eu3+, Tb3+系列荧光材料.通过X射线衍射谱、光致发光谱以及荧光寿命对材料的物相结构和发光性质进行了表征和研究.结果表明：系列样品的X射线衍射图谱衍射峰与标准卡片吻合得很好, 实验浓度范围内Eu3+、Tb3+单掺或共掺没有改变K2MgSiO4的晶体结构.由材料的光致发光谱可以看出：Eu3+单掺K2MgSiO4样品在394 nm (7F0→5L6)激发下, 显示主峰为613 nm(5D0→7F2)处的红光发射; Tb 3+单掺K2MgSiO4样品在378 nm(7F6→5G6)激发下, 显示主峰为542 nm(5D4→7F5)处的绿光发射.当Eu3+和Tb3+共掺于K2MgSiO4基质中时, 样品呈现出Eu3+较强的特征发射, Tb3+发射峰则较弱, 并且随着掺入Tb3+离子浓度的增加, Eu3+的发射明显增强, Tb3+的发射没有明显变化.另外, 当固定Eu3+浓度, 逐渐增加Tb3+离子掺杂浓度时, Eu3+的荧光寿命逐渐增加; 固定Tb3+浓度, 逐渐增加Eu3+离子掺杂浓度时, Tb3+的荧光寿命逐渐减小.这些现象确定了K2MgSiO4∶Eu3+, Tb3+荧光材料中存在Tb3+→Eu3+的能量传递关系, 使得K2MgSiO4基质中Eu3+红光发射得到改善和提高.

采用高温固相法制备了Zn0.97Ce0.03S光学气敏材料, 搭建了一套由Zn0.97Ce0.03S气敏薄膜、简易气室、光纤光谱仪及配套软件构成的气体传感器用以检测H2S气体.实验结果表明：该H2S气体传感器的检测限为4.28 ppm, 稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强.采用荧光猝灭的Stern-Volmer方程分析发现, H2S气体浓度与敏感元件荧光猝灭信号呈良好的线性对应关系, 且整个传感器制作简单、响应迅速, 可实现对低浓度H2S气体的高灵敏检测.