低QI含量的软沥青（SCTP）是制备煤系针状焦的优选原料, 研究其在液相碳化成焦阶段（350～550 ℃）的结构变化有助于高品质针状焦的研制。 利用样品的红外光谱, 通过分峰拟合对谱图中3 100～2 800 cm-1区的C—H伸缩振动峰和900～700 cm-1区的芳香C—H弯曲振动峰进行了详细辨析, 接着基于标准物质的相应C—H振动峰的校正因子, 定量出SCTP在不同碳化温度（400, 500, 600和800 ℃）下的各类型芳香氢（Hsolo, Hduo, Htrio和Hquarto）和脂肪氢（HCH3, HCH2和HCH）的质量百分含量; 进一步计算了样品的SP2杂化碳（SP2C）和SP3杂化碳（SP3C）的含量以及H/C原子比、 芳香性指数（Iar）、 芳香邻位取代指数（Ios）和支链化指数（CH3/CH2）等结构参数, 讨论了SCTP在液相碳化成焦过程中芳香结构的变化情况。 结果表明, 煤系针状焦原料SCTP主要由低环数少侧链的芳烃构成, Iar为0.77, 其82%左右的芳香氢分布在含有三/四个相邻芳香C—H的结构中, 而其脂肪氢主要分布在环烷的CH2结构中。 随着碳化温度升高, SCTP的脂肪氢或SP3C几乎呈直线下降, 到400 ℃时损失约50%, 这主要归因于轻组分的失去和环烷结构的脱氢, 在500 ℃形成半焦时仅有0.15 Wt.%的脂肪氢和0.88 Wt%的SP3C, 600 ℃时已检测不到脂肪氢的存在。 然而, 由于环烷结构转变为芳环, 导致芳香氢在400 ℃之前从原料的3.89 Wt%轻微增加至4.5 Wt%。 随温度进一步升高, 芳香氢则迅速减少, 到500 ℃时仅为1.14 Wt%, 表明在400～500 ℃中间相形成阶段沥青芳烃分子间发生了激烈的脱氢缩合反应, 大量质子化SP2C转化为非质子化SP2C也证实了这点。 在500 ℃后芳香氢继续减少, 到800 ℃时已检测不到它们的存在。 另外, 发现芳烃的C—H面外弯曲振动比其面内伸缩振动对红外光更灵敏。 Iar的增加以及H/C原子比、 Ios和CH3/CH2等参数的减小, 说明SCTP在成焦过程中其芳烃分子在逐步缩合长大, 芳香性提高。 利用红外光谱对各类型氢的快速定量, 可及时了解成焦过程中沥青芳烃分子的结构变化, 有助于针状焦的生产。

为了提高鱼眼镜头中透镜的加工效率, 设计了三片不胶盘夹具代替传统的刚性盘和弹性盘进行精磨和抛光, 提高了生产效率；采用熔化后的聚氨酯代替上盘胶, 可避免抛光时胶层对面型的影响；运用皮筋代替设备上的压力表, 提高了下摆机精磨和抛光时光圈的稳定性；规范精磨及抛光工序中模具的使用, 有利于生产效率的提高；通过对抛光和定心磨边先后顺序的调整, 可有效避免磨边过程中在零件表面产生压痕和划痕；通过对涂墨夹具结构的改进, 提高生产效率, 降低劳动强度。在生产中, 三片不胶盘夹具的生产效率相对较低, 如何成功研制出多片不胶盘夹具是下一步工作的重点。

采用原子层沉积技术实现了膜层厚度均匀性小于3.5%的银饰TiO2保护薄膜的制备。X射线衍射测试结果表明，沉积温度为100 ℃时薄膜为无定型结构，沉积温度为250 ℃时薄膜为锐钛矿相。腐蚀实验结果表明，30 nm和45 nm厚度的TiO2薄膜都具一定的抗变色能力，但厚度为45 nm的TiO2薄膜的抗变色能力更佳。光谱测试结果表明，在不影响银饰外观的前提下，单层TiO2作为保护膜的抗变色效果无法达到最佳。

基于块拼接的纹理图像合成原理, 研究了螺旋状搜索路径搜索匹配纹理块以提高纹理图像合成速度。此外, 还通过不断增加样本空间的纹理匹配块数量, 来提高匹配的质量。通过在纹理块的采样空间、搜索方式、相似度方面展开研究, 提出了一种新的纹理图像合成算法。根据输出图像产生的新纹理, 把不断合成的输出图像也作为样本空间的一部分, 通过不断增加样本空间纹理匹配块数量, 来提高纹理块匹配的质量。在样本空间搜索纹理匹配块时, 采用螺旋状的方式进行搜索, 大大减少了搜索时间, 使合成速度得到了很大提高。在判断两个匹配块相似度方面, 同时把纹理块的颜色和梯度作为两个匹配块之间是否相似的重要参数。经过实验验证, 与传统算法相比, 本文算法在提高合成速度的同时也提高了合成质量。

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算了Ce，S单掺杂及Ce/S共掺杂锐钛矿型二氧化钛(TiO2)的能带结构、态密度和光学性质。结果表明：掺杂后晶格常数均变大，禁带宽度均减小，其中Ce/S共掺杂后由于S-3p电子轨道和Ce-4f电子轨道的共同作用引入了杂质能级，使得禁带宽度最小，吸收光谱发生红移；此外，Ce具有Ce4+和Ce3+两种可变价态，具有良好的电子迁移性质，阻止了电子和空穴之间的复合，预测了Ce/S共掺杂可提高TiO2的光催化性能。

为了改善类金刚石(DLC)薄膜的应力和热稳定性，采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术，通过在原有设备上加入与流量控制器相连的双起泡器，并以氩气为运载气体，正丁烷为反应物，在硅基底上实现了以液态物质四甲基硅烷(TMS)为前驱物的Si 掺杂类金刚石薄膜的沉积。硬度、应力、表面粗糙度及热稳定性的测试表明，随着运载气体流量的增加，薄膜的应力分布、表面粗糙度和热稳定性都有很大程度的改善，但也导致薄膜的硬度下降，当运载气体的流量为30 mL/min(标准状态)时，Si 掺杂DLC 薄膜的石墨化温度可以达到600 ℃以上，薄膜的应力降低为0.65 GPa ，表面粗糙度降低到0.566 nm，但硬度下降为12.6 GPa。

对海洋营养盐进行快速检测是海洋污染监控中的一项重要任务。 测量了硝酸钠溶液蒸发过程中的红外光谱, 发现表面增强红外光谱法在营养盐的快速检测中有重要的应用价值。 采用Stober方法制备了二氧化硅纳米颗粒, 然后采用银氨溶液与二氧化硅溶液混合的方法制备银/二氧化硅(Ag/SiO2)复合材料, 并利用扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)以及紫外-可见(UV-Visible)吸收光谱对其进行表征。 研究了硝酸钠水溶液干燥过程中Ag/SiO2复合材料对硝酸钠红外吸收光谱的影响, 结果表明硝酸根反对称伸缩振动吸收峰的吸收强度得到增强, 这可能来自Ag/SiO2薄膜材料的界面效应。

为了探究氩气流量对含氢类金刚石薄膜(a-C:H)性能的影响规律，采用射频等离子体增强化学气相沉积（RFPECVD）技术，以正丁烷（C4H10）为反应物，在硅基底上沉积含氢类金刚石薄膜，通过改变氩气的流量分析氩气含量对含氢类金刚石薄膜性能的影响。红外光谱、表面粗糙度、硬度及热稳定性的测试表明，随着氩气流量的增加，降低了氢在类金刚石薄膜中的相对含量，在一定程度上增加了薄膜表面粗糙度，表面粗糙度由Ra= 3.732 nm 增加到Ra=8.628 nm，降低了薄膜的硬度，薄膜的硬度由23 GPa 降低到20 GPa，对类金刚石薄膜的热稳定性几乎无影响，但薄膜的应力从-1.8 GPa 降低到-1.1 GPa。

采用密度泛函(DFT)方法LSDA在6-311++G(d,p)基组水平上优化得到了分子轴方向不同电场(-0.03～0.05 a.u.)作用下,BF分子的基态结构参数、电偶极矩μ、电荷分布、HOMO能级、LUMO能级等。在优化构型下,用同样的基组采用杂化CIS-DFT方法(CIS-LSDA)研究了同样外电场条件下对BF分子的激发能和振子强度的影响。结果表明:随着电场的增加,分子结构与外电场有着强烈的依赖关系,且对电场方向的依赖呈现非对称性。分子总能量先增大后减小,电偶极矩μ先增大,后减小,最后不断增大。电场对振子强度的影响比较复杂,有的增大有的减小,表明电子跃迁光谱强度受外场影响。