聚合物空间稳定机制是陶瓷悬浮液稳定的主要方式。本文以聚合物空间稳定的氧化铝悬浮液为研究对象, 通过流变性能测试, 研究了悬浮液体积分数、聚合物含量、颗粒粒径对悬浮液弹性模量的影响规律。结果表明, 稳态剪切和振荡剪切两种流变测试模式都证明了悬浮液存在明显的弹性特征。确定了对于聚合物稳定的氧化铝悬浮液, 影响弹性模量的核心要素为颗粒表面间距, 因为颗粒表面间距影响了吸附聚合物的压缩程度。增大悬浮液体积分数、减小颗粒粒径均是通过降低颗粒表面间距以及被压缩吸附层的厚度使系统弹性模量上升, 表现为弹性变大, 最终影响悬浮液的稳定性。

电石渣的排放及贮存量日益递增, 电石渣硅铁的资源化利用也成为亟待解决的难题。为实现电石渣硅铁的高值化应用, 以干法电石渣中分离出的磁性硅铁为加重质配制重介质悬浮液, 并探究了悬浮液密度、黏土含量和硅铁粒度等因素对其粘度及沉降特性的影响。结果表明, 增大悬浮液密度或黏土用量以及减小硅铁粒度均会使悬浮液的粘度提高, 从而使加重质颗粒的沉降速度下降, 稳定性得到提升。此外, 为了进一步验证该悬浮液体系用于实际分选的可行性, 将不同密度的悬浮液用于选煤浮沉试验分选混合煤样, 在密度为1.30 g/cm3和1.40 g/cm3的重介质悬浮液中, 浮煤产率高且灰分含量较初始煤样大幅降低, 说明该悬浮液体系具有良好的分选性能。

以比表面积为18.1 m2/g的纳米粉体Y2O3为原料，柠檬酸铵(TAC)作为分散剂制备Y2O3悬浮液，研究TAC含量、pH值、球磨时间及固相含量对Y2O3悬浮液流变性能的影响。结果表明：加入2.2%(质量分数)的TAC，调节悬浮液的pH值为9.4~11.5，球磨8 h可以获得分散稳定的Y2O3悬浮液；悬浮液的粘度随固相含量的增加而增大，对不同固相含量的悬浮液进行注浆成型，发现固相含量为33%(体积分数)的悬浮液致密度最高。与传统的模压成型工艺相比，注浆成型得到的坯体中粉体颗粒分散均一。

对于食品中多无机元素的检测控制急需一种样品前处理简单快速、 检出范围广的分析方法, 因此通过考察不同分散剂、 颗粒粒径大小、 悬浊液中样品质量浓度以及内标元素对全反射X 射线荧光光谱法测试结果的影响, 建立了快速、 便捷的悬浮液进样-全反射X射线荧光光谱法测定食品中多无机元素的方法。 实验结果表明: 去离子水（Milli-Q water）, 聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）和硝酸三种不同分散剂中, 光学显微镜下形貌上Milli-Q water和Triton X-100作分散剂较HNO3样品分散更均匀, Milli-Q water作分散剂其测量结果较Triton X-100更准确; 试样经研磨, 并用激光衍射粒度分析仪测定试样研磨前后的颗粒粒径大小, 发现平均颗粒粒径小的样品全反射X 射线荧光光谱法测试结果准确度更高; 称取不同量样品于相同量分散剂中, 看出随着悬浮液中样品质量浓度增加, 回收率会增大或降低; 实验中分别应用Ga或Se为内标元素定量分析GBW08571贻贝样品, 但是由于所测元素As和Se是相邻元素, 引起谱线重叠, 进而Se为内标元素会影响As元素定量分析的准确度, 因此为避免内标元素对测量元素产生谱线干扰, 实验中选择Ga为内标元素。 用该方法测定了四个有证标准物质（食品类）, 四个标准物质中无机元素的测量值和标准值比较, 大多元素（除Ca元素）回收率集中在80%～120%间, RSD小于15%, 且对于不同含量范围的元素, 用该方法测定均能获得可靠的测试结果, 相对于需消解的电感耦合等离子体原子发射光谱法和质谱法的方法, 用悬浮液制样-全反射X射线荧光分析测定食品中的多元素更快速、 便捷。

指印是一种重要的证据形式, 它百年以来持续成为法庭科学领域的研究重点。 在实践中, 已经得到广泛推广的粉末法和熏显法对环境和工作人员的身体健康构成了重大威胁。 近年来发展的纳米悬浮液显现指印的方法能够有效减少纳米粉尘在空气中的悬浮, 降低对使用者健康和环境的侵害, 并且规避了悬浮液制备过程中分散剂的使用以及有机染料溶液的处理等瓶颈。 因此, 关注纳米二氧化硅荧光指印显现试剂的制备与应用: 首先, 利用反相微乳液法制备了掺杂氯化三(2,2’-联吡啶)钌(Ⅱ)·六水化合物的荧光型纳米二氧化硅颗粒; 随后, 通过氨基硅烷偶联剂的氨基改性以及与丁二酸酐的氨解反应, 使用两步法实现了表面羧基化阴离子修饰的荧光二氧化硅纳米材料的合成; 此外, 利用红外吸收光谱对纳米二氧化硅, 以及目标产物的表面氨基、 羧基等化学修饰基团进行表征, 并测定了不同修饰产物在水相中的表面电性能以其水合半径; 通过紫外可见光吸收光谱和分子荧光光谱仪对材料的荧光性能做了检测, 测试了不同染料浓度产物的荧光强度; 对新型纳米材料在指印显现中的应用条件进行了系统考察, 通过正交试验设计法, 全面探究了pH值、 母液稀释倍数和显现时间等重要因素对于指印显现效果的综合影响, 并最终确定了此种显现试剂的最佳显现条件; 论文最后依据上述优化实验条件对捺印在玻璃非渗透性光滑客体表面的指印样品的显现效果进行了系统评价。 实验结果表明: 产物悬浮液与染料溶液的紫外可见吸收光谱之间并未发生明显的红移或蓝移, 这意味着二氧化硅包覆对于荧光染料分子结构没有显著影响; 根据染料浓度与产物荧光强度之间的变化关系可知, 最佳染料掺杂浓度为15 mmol·L-1; 纳米材料的表面氨基化和羧基化修饰已经成功, 其最佳激发光源波长为375 nm; Zeta电位-DLS测试结果印证了氨基质子化带正电、 羧基电离带负电的纳米材料电学性能, 此外羧基化前后纳米二氧化硅颗粒负电荷密度的显著改变也为基于静电吸附作用的指印显现方法灵敏度的提升奠定了基础; 使用悬浮液法对前述优化后的合成产物进行指印显现方面的应用, 其最佳显现条件为溶液pH值为2.8、 母液稀释倍数为2倍且显现时间5 min, 其对非渗透性客体表面的新鲜指印及陈旧指印均具有良好的显现效果, 部分情况下甚至可以实现三级指印特征的理想显现效果。

在太阳能热化学两步法制氢过程中,金属氧化物颗粒物性随着体积分数、光程厚度的改变,对反应腔内颗粒系发生化学反应过程中辐射能量传递起着重要作用。为了获得ZnO颗粒系的光谱辐射特性,首先,实验方面采用悬浮液法测试了ZnO金属氧化物颗粒在300~1200 nm下的光谱透射率。其次,理论研究了体积平均粒径d43=13.9 μm、面积平均粒径d32=7.71 μm表示下的ZnO金属氧化物颗粒的辐射特性。结果可知: 对于d32=7.71 μm,其衰减系数、吸收系数、散射系数值分别约为2 cm-1、0.8 cm-1、1.2 cm-1;d43=139 μm 其衰减系数、吸收系数、散射系数值分别约为1.1 cm-1、0.5 cm-1、0.6 cm-1。通过对散射相函数以及散射不对称因子分析可知,光在传播中以前向散射为主,这样使太阳光更可能穿入粒子系内部。进而通过Mie理论结合比尔定律计算出两种粒径下的光谱透射率,通过与实验进行对比可知面积平均粒径d32表示的粒子系透射率与实验结果更接近。最后采用面积平均粒径d32并使用蒙特卡洛法模拟出不同厚度以及不同体积分数下的半球透射率、半球吸收率以及半球反射率。

碳纳米粒子悬浮液具有良好的光限幅性质,是一种优良的宽波段光限幅材料。通过热传导方程和米氏散射理论建立了微气泡半径与入射光能量、碳纳米粒子悬浮液散射系数和透过率的理论模型。采用Matlab数值模拟了散射系数随微气泡尺寸因子的变化关系,碳纳米粒子悬浮液光限幅性能随入射光能量的变化规律。研究了气泡尺寸因子、入射激光能量以及波长对碳纳米粒子悬浮液光限幅特性的影响。研究发现当激光能量达到一定值时,微气泡的半径保持恒定,不再随入射激光能量的增加而增加。微气泡尺寸的增大对碳纳米粒子悬浮液的透过率有着显著的影响。同时,碳纳米粒子悬浮液对不同入射光波长和光能表现出不同的光限幅性能。研究结果为实验研究提供了理论指导。

采用三维瞬态模型模拟了同轴激光直接金属沉积过程中激光束在基材附近穿过汇聚的钛金属粉末云时的衰减。采用射线追踪方法，计算了激光束受粉末影响部分被吸收、部分被散射后在各个方向的光强分布。考虑了激光波长和粒子数对激光衰减过程的影响。结果表明，具有均匀空间分布的0.01 g/mL钛粉末云对激光的吸收率为5.47%，激光束穿过粉末云时的衰减几乎不受波长影响，但随粒子数的增加而增强。数值模拟解与实验测得的1.06 μm处的粒子悬浮液透射率曲线相吻合。

通过实验研究了相变温度为50 ℃的相变微胶囊悬浮液在1 mm 微小圆管内的换热特性，并与相同条件下的蒸馏水换热进行了对比。结果表明，在雷诺数(Re)为300~1000 范围内，不同浓度的相变微胶囊悬浮液平均换热系数和平均努塞尔数(Nu)均高于蒸馏水，且随Re 的增加而增大；相同Re 下，相变微胶囊悬浮液的平均壁面温度低于蒸馏水，且随Re 的增大而减小；随着相变微胶囊质量分数的增加，平均换热系数和平均Nu 逐渐增大、平均壁面温度逐渐降低。

本文针对高浓度散射介质, 用低相干光纤动态光散射技术测量浓悬浮液中多分散颗粒系的粒径及其粒径分布。利用迭代CONTIN算法对实验数据进行反演运算, 得到多分散颗粒系的粒径分布结果。结果表明, 浓悬浮液中多分散颗粒系的峰值粒径测量值与给定的两种标准粒径值相吻合, 其误差在4%之内, 粒径分布曲线中各散射颗粒所反映的散射体光强分布与根据Mie散射计算得到的理论值相吻合。实验结果证明低相干光纤动态光散射实验系统能准确测量浓悬浮液中多分散颗粒粒径及粒径分布。