近几年来, 二维(2D)材料的研究, 已成为纳米科学最令人兴奋的领域之一。其中液相分离具有层状结构的块体材料来制备二维材料的方法成为研究热点 。相比于化学气相沉积(CVD)等自下而上的制备方法, 通过块体层状材料的剥离制备二维材料及其分散液的方法具有低成本、可大规模生产的优势。在这里主 要研究以液相剥离(LPE)的方法制备石墨烯(graphene)、六方氮化硼(h-BN)和四种过渡金属硫属化物(TMDs)溶液, 这种水溶性的二维材料具有绿色环保、成本 低等优点。使用拉曼光谱(Raman), 原子力显微镜(AFM), 扫描电子显微镜(SEM)等仪器对研制的层状纳米片的物质组分、表面结构等进行表征, 通过紫外(UV) 吸收光谱估算出不同离心转速下的浓度, 最后通过电化学工作站的循环伏安法(cyclic voltammetry)测出用于MoS2纳米片电解质门控的离子液体体电容, 分析 可见制得的二维材料纳米片平均尺寸在400 nm左右, 离子溶液的体电容为1.21 F/cm3, 该体电容是研究电子器件性能的关键性参数。上述表征结果对基于水溶 性二维材料纳米片的电子器件研究有着重要的科学与应用价值。

建立在常温、 常压条件下准确定量测定溶解乙炔含量的紫外-可见分光光度法, 并对乙炔在丙酮、 三乙二醇、 N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的溶解特性进行系统考察； 采用循环伏安法研究助溶剂丙酮、 三乙二醇、 N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜对乙炔电化学氧化过程的影响以及绿色溶剂TEG对该过程影响的作用机制。 实验结果表明在常温、 常压条件下, 溶解乙炔的含量可采用紫外-可见分光光度法通过紫红色的乙炔铜进行准确测定, N,N-二甲基甲酰胺溶解乙炔的能力最强； 在乙炔电化学氧化过程中, 水分子和三乙二醇之间强烈的氢键作用是提高乙炔在Na2SO4溶液中溶解度的决定性因素； 在含体积分数为9%TEG的0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中, 乙炔电化学氧化过程的表观活化能为13.20 kJ·mol-1, 属于受吸附控制的不可逆过程。 该研究以期寻找一种乙炔的良好溶剂, 为乙炔电化学氧化过程的研究、 乙炔传感器(尤其是乙炔的电化学传感器)、 绿色化学以及乙炔化工等的发展提供理论依据和实验指导。

利用循环伏安法、 油水分配系数和红外光谱（FTIR）、 XRD射线粉末衍射以及圆二色谱（CD）对于绿原酸协同抗氧化的机理进行了研究, 并通过ABTS自由基清除能力对于绿原酸单体和复配混合物的抗氧化活性进行了测定。 结果表明, 复配绿原酸分子之间抗氧化活性差距越大, 抗氧化活性高的绿原酸含量越高, 协同效果越好; 协同过程中并未发现绿原酸复配混合物氧化电势的改变, 说明协同作用时分子间的氧化偶联作用并不存在; 转移电量与抗氧化指标之间具有很高的相关性（0.92）, 协同作用发生时体系的实际转移电量高于理论转移电量, 证明了高抗氧化活性绿原酸分子即双咖啡酰奎宁酸的重生; 油水分配系数绝对值差为0.13时的绿原酸复配组合具有良好的界面效应和高的协同效果; 红外光谱、 XRD射线粉末衍射以及圆二色谱并未发现绿原酸复配混合物中反映绿原酸分子相互作用和规则性排列的信息。 因此绿原酸分子之间重生机制和体系的界面效应是绿原酸发生协同抗氧化现象的主要原因。

以糠醛和对氨基苯磺酸反应合成席夫碱配体, 与稀土离子配位制得相应的稀土配合物, 并运用光谱法研究配合物与DNA之间的作用机制,为新型抗癌药物的设计开发提供依据。采用元素分析、红外和紫外光谱对配合物性质进行表征测试, 确定其化学组成为REL(OH), RE为 La3+、Nd3+、Eu3+, L为去质子形式的希夫碱配体。此外, 运用光谱法和循环伏安法研究了REL(OH)配合物与鲱鱼精DNA之间的作用方式。配合物在加入DNA后, 特征吸收峰强度发生明显的减色效应, 但峰位红移不明显。配合物能够猝灭中性红-DNA体系的荧光。Fe(CN)3-6/4-的氧化还原峰电流在配合物加入后减小, 式量电位有正移趋势, 表明配合物、Fe(CN)3-6/4-与DNA的作用存在竞争。研究结果表明: 这3种席夫碱稀土配合物与鲱鱼精DNA的作用均属于嵌插, 且含有不同稀土离子的配合物与DNA的作用强弱不同, 作用大小次序为Eu配合物>La配合物>Nd配合物>席夫碱, 这可能与DNA和配合物中的稀土离子所发生的作用有关。

提出一种将循环伏安电化学法和近红外光谱法联立, 用PLS-DA的D-S证据理论融合二者信息进行葡萄酒品种溯源研究的方法。 分别采集来自不同产区的三类不同品种的171个干红葡萄酒样品的循环伏安曲线和近红外透射光谱。 用PLS-DA法分别建立循环伏安电化学法和近红外光谱法的判别模型, 以此为证据; 用两个证据的D-S合成规则实现近红外判别结果与循环伏安法判别结果的重新决策。 融合后的结果为: 多产区不同品种葡萄酒溯源模型的建模集准确率为95.69%, 检验集准确率为94.12%; 单一产区不同品种葡萄酒溯源模型的建模集准确率为99.46%, 检验集准确率为100%; 判别结果都比融合前单一循环伏安电化学法和近红外光谱法的判别准确率得到了提高。 实验结果表明, 该方法具有较高的溯源识别准确度, 可以快速准确地对待测葡萄酒品种进行定性检测。

为了制作高灵敏度Love波传感器，分析了Love波在ST-石英和二氧化硅薄膜分层结构中的传播特性，并对该分层结构进行了相关的理论推导和计算。首先，从声学动力学方程出发，分析求解了该分层结构的波动方程，得到了在该分层结构的色散关系及位移表达式。基于得到的解析表达式分析了波结构，绘制了特性曲线，得到了Love波在该结构中的传播特性。最后，应用MEMS工艺制作了由ST-石英为基底、二氧化硅为波导层的Love波传感器，并通过电化学微电铸的方法进行了实验验证，且对理论灵敏度与实验灵敏度之间不一致的原因进行了分析。测试数据显示，该传感器的质量灵敏度为100 cm2/g，最低检出限为3.65 ng，结果证明了该Love波传感器基本满足高灵敏度生化检测的要求。