中国已经全面禁止了象牙交易, 但象牙的走私并未因此而终止。 对象牙及其制品的鉴定是打击走私一个重要环节。 传统的形态学鉴定法, 是基于横截面上施氏结构的有无, 但有的象牙本身缺少特征纹路, 有的则经过雕刻加工后纹路消失, 这类样品往往无法鉴定。 从分子生物学角度鉴定象牙具有更高准确性, 象牙DNA含量极低, 象牙中提取DNA的难度较大。 已有学者采用光谱技术鉴定和区分象牙等材质, 并表明采用拉曼光谱和近红外光谱的短波区域可以区分象牙及其类似物（其他动物牙齿）。 采用近红外光谱的长波波段1 000~1 800 nm, 通过建模的方式建立了象牙的鉴别方法。 以非洲象（Loxodonta spp.）象牙、 亚洲象（Elephas maximus）象牙、 猛犸象（Mammuthus spp.）象牙为校正样品集, 其他非象牙材质制品, 包括抹香鲸（Physeter macrocephalus）牙、 河马（Hippopotamus amphibius）牙, 象牙果（Phytelephas macrocarpa）, 模仿成象牙的塑料制品等为验证样品集, 采集了230件样品共383条近红外光谱信息。 比较了象牙样品颜色和厚度等对光谱鉴定结果的影响, 建议扫描具有该物质典型颜色部位, 同时取样品厚度大于1 mm的部位进行扫描, 否则易造成误判。 基于象牙光谱4个较敏感波段, 1 160~1 200、 1 430~1 500、 1 680~1 710和1 720~1 750 nm, 以及SIMCA（soft independent modeling by class analogy）定性分析方法, 建立象牙的鉴别模型。 建模过程中, 在平衡假阳性率和假阴性率后, 推导出本模型的最佳主因子值为2和F值为0.21。 采用所建立的模型鉴定样品, 对象牙的识别准确率达到100%, 对角制品、 塑料仿制品以及象牙果仿制品等伪品的识别率也达100%, 但对质地较相近的其他动物的牙齿, 如野猪牙、 抹香鲸牙等, 则易错鉴为象牙, 需要结合其他方法做进一步的鉴定。 光谱模型鉴定方法具有无损、 简便等特点, 同时通过模型鉴别光谱图形较人为观察更加客观和高效, 因此较适合作为监管部门现场执法用的快速查验初筛方法。

采用冰模板法构筑具有层状结构的Al2O3三维网络骨架, 并通过真空浸渍工艺制备出Al2O3/环氧树脂(EP)复合材料。研究了楔形硅橡胶角度、浆料固相含量、冷冻温度对层状Al2O3三维网络骨架微观结构的影响, 分析了片层间距对Al2O3/EP复合材料导热、介电和绝缘性能的影响。结果表明: 楔形硅橡胶角度为10°和15°时Al2O3三维网络骨架的层状有序性最佳, 固相含量的增加和冷冻温度的降低均会使片层间距减小; Al2O3/EP复合材料的热导率和介电常数随着片层间距的减小而增大, 但体积电阻率呈降低趋势; 当片层间距为45 μm时, 热导率达到0.52 W/(m·K), 体积电阻率为1012 Ω·cm。

为解决LiNbO3粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题, 采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO3粉体, 通过还原处理增加其氧空位浓度, 然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结, 制备出高致密LiNbO3陶瓷。利用XRD、EPR、XPS、Raman光谱仪、SEM对LiNbO3粉体及其陶瓷进行表征和分析, 结果表明, LiNbO3粉体经700 ℃还原处理后氧空位浓度显著增大, 且氧空位出现在Nb—O八面体中O原子的晶格位置。随着SPS温度的升高, LiNbO3陶瓷的相对密度呈先增大后减小的趋势, 900 ℃时烧结体的相对密度达到最大, 为98.19%。经800 ℃退火增氧处理后, LiNbO3陶瓷由黑色转变为白色, 氧空位缺陷被消除, LiNbO3陶瓷相对密度为98.32%。本研究为高致密碱金属铌酸盐陶瓷的制备提供了新思路。

拉曼光谱作为一种激发光谱, 采用激光作为激发光源, 在气体检测中可以激发所有气体分子的拉曼信号。 由于气体的分子密度低、 透光度高、 拉曼散射截面小, 导致激发光能量的利用效率低； 拉曼信号散射向四周立体空间而常规收集方法只能收集较小的空间立体角, 从而造成检测限较差而不能广泛应用于气体的检测。 提出了一种拉曼直角反射共焦腔用来提高气体等透明样品的拉曼检测的检测灵敏度。 拉曼直角反射共焦腔利用直角反射镜将入射光反射回原方向但是光路具有空间偏移的特点, 采用两个相对放置、 互相平行的直角反射镜, 将光束直径为0.7 mm的激光在工作直径为25.4 mm的共焦腔内10次来回反射, 并采用共焦点相对放置的两个透镜将激发光聚焦到焦点, 从而提高激发光能量的使用效率。 拉曼散射向激光传输方向的信号被直角反射镜反射向原方向, 经过透镜聚焦到焦点后和拉曼散射向激光入射方向的信号一起经过长通滤光片后传输向拉曼光谱仪, 从而提高了拉曼散射信号的收集效率。 以空气作为测试对象进行实验, 300 s内可以获得清晰的CO2的拉曼光谱和N2, O2的精细拉曼光谱并对其强度比进行了分析, 其中N2的2 332 cm-1, O2的1 557 cm-1, CO2的1 388 cm-1的拉曼峰的峰高比是785∶257∶1。 拉曼直角反射共焦腔在常规拉曼散射激发收集光路的基础上增加了两个直角反射镜和一个聚焦镜, 具有体积小, 结构简单, 易于调节的特点。 拉曼散射向周围空间的信号强度分布与入射光的入射方向有关, 在沿入射光方向及其相反方向散射信号强度最大, 拉曼直角反射共焦腔设计的收集散射信号的角度与散射信号强度分布最强方向一致, 并且利用了光学景深的优势, 最大化的提高了拉曼散射信号收集效率。 拉曼直角反射镜腔可以拓展拉曼光谱技术在气体检测中的应用, 例如用于气相化学反应的原位监控、 发动机燃烧过程及排放物检测、 未知污染物气体分析等气体成分复杂的领域。

自然界植物物种中存在小分子有机化合物的荧光特征信息用于识别其身份具有潜在的应用价值。 目前, 基于木材解剖学特征的交趾黄檀和奥氏黄檀木材树种鉴定存在一定的局限性。 该研究从荧光特征出发探索两个红木树种的识别新方法。 分别对5组交趾黄檀和5组奥氏黄檀木材样品中的荧光物质进行完整提取, 通过荧光照片、 二维荧光谱图、 三维荧光谱图对两个红木样品存在的荧光物质种类和数量进行了确认。 荧光照片结果显示交趾黄檀和奥氏黄檀均呈现明显的荧光特征且随着存贮时间的变化荧光物质能够稳定存在; 二维荧光谱图和三维荧光谱图更加详细地展示了两个树种各自的荧光特征, 结果显示交趾黄檀提取液含有一种荧光物质, 该物质的最大激发波长为297 nm, 最大荧光发射波长为327 nm; 奥氏黄檀提取液的荧光谱图呈现两个最大激发和两个最大发射, 最大激发波长分别为317和333 nm, 最大荧光发射波长分别为342和358 nm, 表明奥氏黄檀提取液中包含两种荧光物质或者存在一种含两种荧光团的荧光物质。 另外, 不同来源的两个红木试样存在的荧光物质数量和特征各自具有明显的一致性, 且两种树种之间存在明显的区别, 表明荧光特征能够用于它们身份的识别。 此外, 该研究构建了交趾黄檀和奥氏黄檀两个红木树种的荧光物质提取方法, 交趾黄檀荧光物质的最佳提取试剂为乙腈, 体积比为10∶1的乙酸乙酯和乙腈混合试剂更加适用于奥氏黄檀, 且两种荧光物质的提取均在12 h内达到稳定。 研究结果表明荧光光谱技术能够用于交趾黄檀和奥氏黄檀的识别与鉴定, 该方法在红木树种的鉴定具有十分重要的应用价值。

利用ZL-10型全自动界面张力仪(柏金环法)和NDJ-5S型数显粘度计测量体积分数为5%～100%的二甲基亚砜(DMSO)水溶液及超纯水, 得到表面张力和粘度的变化规律。 用拉曼光谱仪测量不同浓度DMSO水溶液的拉曼光谱, 得到体系中含氢键作用的拉曼频移变化规律。 实验结果表明, DMSO水溶液的表面张力随浓度的变化受DMSO水溶液中氢键作用的影响, 且与氢键强度成反相关。 DMSO与水的氢键作用对粘度的影响较表面张力更为复杂, 粘度随浓度的变化呈二次函数的反常现象, 影响因素包含氢键强度, 氢键网络结构和空间方向性多个方面。 该研究探索一种利用拉曼光谱研究水溶液微观结构与宏观物理性质关系的实验方法。