自参考光学温度计在快速响应和高精度方面显示出竞争优势，因为可以规避一些不可避免的外部因素，如浓度变化、激发波动和检测器损耗。本文报道了Eu/Tb/SnO₂纳米晶体共掺杂二氧化硅玻璃的三激活剂光致发光。基于Eu³⁺（⁵D₀?⁷F₂跃迁，620 nm）/Eu²⁺（4f⁶5d?⁸S_7/2跃迁，434 nm）和Eu³⁺（⁵D₀?⁷F₂跃迁，620 nm）/Tb³⁺（⁵D₄? ⁷F₅跃迁，542 nm）的非热耦合能级的温度依赖性荧光强度比可用于298～773 K宽范围内的自参考温度探测。在773 K时，最大相对热灵敏度S_r可达2.3%·K^-1，高于大多数Eu/Tb共掺杂材料。这项工作将为三重激活剂的自参考光学温度测量提供一种新的Eu/Tb共掺杂材料。

共混纤维素纳米晶和粒径呈多分散分布的二氧化硅，采用浇注自组装法制备复合薄膜，探究了分散剂聚乙烯吡咯烷酮和成膜剂聚乙烯醇对复合薄膜结构色的影响。研究发现，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇均使纤维素纳米晶结构色红移，使二氧化硅虹彩色更加绚丽，且聚乙烯醇用量的增加有助于改进成膜性，但薄膜柔韧性随聚乙烯吡咯烷酮用量的增加而变差。当0.3%（w/w）二氧化硅分散液与2%（w/w）纤维素纳米晶分散液二者质量比为1∶4，聚乙烯吡咯烷酮用量为1.2%，聚乙烯醇用量为20%时，薄膜成膜性能较好且呈现双重光学特性。本文制备的薄膜同时具备纤维素纳米晶手性向列相结构和二氧化硅光子晶体结构，实现结构色相互叠加，拓宽了其在光学防伪、光学加密等领域的应用。

分析了IGZO⁃TFT器件的基本特性及电性不稳定性影响因素。对有源保护层薄膜性能与TFT电学特性的依存关系给出了合理解释，并通过实验验证优化了有源保护层制备手法，解决了因有源保护层SiO₂致密性引起的TFT开关阈值电压左向偏移显示不良问题；同时还基于IGZO⁃TFT总结了PECVD SiO₂薄膜特性与沉积各重要因素间的关系。

乙烯是石油化工重要的工业原料，对经济发展有着重要的影响，乙炔半加氢生产乙烯是重要化工反应。传统的钯催化剂具有较高的活性，由于过度加氢和绿油的生成导致选择性和催化剂的催化周期低。因此，制备出一种高活性及选择性的催化剂并借助同步辐射技术探究其反应机理变得至关重要。利用沉积-沉淀法制备了二氧化硅负载的钯铋双金属催化剂，在乙炔半加氢反应中与传统催化剂进行催化活性及选择性方面的对比研究。借助X射线吸收精细结构（X-ray Absorption Fine Structure，XAFS）和高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（High-Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy，HAADF-STEM）等多种表征手段，发现独特的PdBi催化剂可以有效抑制PdH_x的形成，减弱氢气的裂解速度和乙烯在钯表面的吸附，抑制乙烯的过度加氢产生副产物乙烷。新型钯铋结构催化剂及机理探索为今后制备高效的乙炔加氢制乙烯催化剂提供了一种新的思路和手段。

推导了布拉格光栅三维耦合系数公式，构建了一种新型的波导型布拉格光栅三维数值模型，并基于此设计制备出一种基于SiO₂平面波导结构的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅。从理论设计和试验验证两方面系统分析了布拉格光栅刻蚀深度及占空比对光栅耦合系数和线宽的影响，并最终设计制备出了中心波长为1 554.053 nm，反射率为－8.5 dB，峰值半高宽为89 pm的SiO₂波导结构布拉格光栅器件。本文设计制备的低耦合系数高阶布拉格光栅器件工艺简单，成本低，在滤波器、传感器及外腔窄线宽激光器领域中有广阔的应用前景。