表面等离子激元（SPP）和局域表面等离子共振（LSPR）耦合产生的电场增强显著高于单纯LSPR引起的电场增强。因此一种新型高效的表面增强拉曼散射（SERS）基底是寄希望于在一种复合基底中实现SPP-LSPR耦合获得的。基于SPP-LSPR耦合机理，提出一种针对633 nm激光使用的金光栅/金纳米颗粒SERS基底的设计思路以及光栅和纳米颗粒的具体结构参数。为了验证设计方法的正确性，利用电子束光刻法和化学合成法分别制备了具有相应几何尺寸特征的金光栅和金纳米颗粒，并将它们复合在一起得到了光栅/纳米颗粒SPP-LSPR耦合型复合SERS基底，这个基底相比仅有金纳米颗粒制备的LSPR型SERS基底，在检测R6G溶液时浓度可以降低2个数量级，增强因子是后者的72倍，实验结果和时域有限差分（FDTD）法理论拟合的结果基本一致。

红砂岩具有遇水软化的特性，通过与石灰岩集料对比，研究了红砂岩粗、细集料硬度与抗软化性能及其对水泥稳定基层(水稳基层)强度与抗软化性能的影响规律，并通过界限含水率、XRD与SEM测试，对比了红砂岩、石灰岩集料浸水前后的矿物成分与微观形貌。结果表明，红砂岩集料浸水后质量减少，硬度降低，抗软化性变差，制备的红砂岩水稳基层强度、软化系数低于石灰岩水稳基层，但红砂岩粗集料制备的水稳基层强度、软化系数降低幅度小于红砂岩细集料制备的水稳基层。红砂岩集料中的黏土矿物遇水崩解剥落、膨胀疏松化是红砂岩水稳基层强度、软化系数降低的主要原因。本研究可以为红砂岩在路面基层材料中的组成设计与工程应用提供理论参考。

铝灰是铝冶炼过程中产生的危险废物, 铝灰中的氮化铝、氟化物、氯化物等具有易浸出的特性, 加剧了对环境的污染, 如何对铝灰资源化利用变成亟需解决的难题。本文阐述了不同铝灰的来源、成分及其危害, 详细介绍了火法/湿法工艺对氧化铝和氮化铝、氟化物、氯化物的无害化处理及回收。通过综述铝灰无害化处理及回收利用工艺并结合实验提出了三步处理实现铝灰零废物排放的构想, 即水洗预处理-铝资源湿法浸出-废渣利用, 最后展望了铝灰综合利用未来的发展方向。

从提高表面增强拉曼光谱（SERS）基底的增强效果出发，设计了光栅/纳米颗粒复合结构，通过有限差分时域法（FDTD）对复合结构的消光特性和光场分布进行了仿真，并对光栅的传播表面等离子体（PSP）和纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）之间的耦合效应进行了讨论。在两种不同分布密度的金纳米颗粒阵列（间隙分别为2 nm和6 nm）的LSPR共振波长已知的前提下，基于LSPR和PSP之间的共振波长匹配原则，并令光栅衍射光PSP波矢和LSPR波矢在x轴方向上的分量一致，设计了两种周期的金光栅与相应的金纳米颗粒阵列分别匹配。光栅被入射平面波激发后产生的PSP又激发了纳米颗粒的LSPR，FDTD仿真表明，在633 nm激发下，光栅/颗粒复合基底上颗粒间隙处最大电场强度的平方比相应颗粒阵列提高一个数量级。同时，与平面波直接激发LSPR不同，通过PSP激发的LSPR复合结构中颗粒周围的电场强度在得到提升的同时，热点区域的分布更加广泛，从而可使得更多的被探测分子处于高增强区域中，这对于提高滴加于此基底上的被探测分子的整体SERS信号强度非常有利。

本文用两种不同的方法对同期制备的不同浓度的苯、甲苯、二甲苯及其混合气和摩托车尾气三类样品分别进行了对比实验.实验验证了多光子电离所得实验数据的可靠性及其测量精确性,同时可以看出多光子电离方法所具有的快速、实时在线和多组分同时探测的优越性.

本文介绍了一种微量气体分析的新方法一激光质谱法。详细阐述了这种方法的原理，即激光紫外吸收光谱与飞行时间质谱的双重组合，并介绍了该方法的特色。重点描述了激光质谱法在两个方面的应用，即汽车尾气以及垃圾焚烧炉排放物中污染物的探测。研究表明，激光质谱法是一种有效的环境监测方法，特别是它可作为剧毒物质二恶英(PCDD/PCDF)分析和检测的一种替代方法。

在激光强度接近实际的时间和空间分布下，计算了三能级系统(1+1)多光子过程电离效率和光强指数随激光能量的变化关系。并将各种分布情况下的计算结果与采用方波近似得到的结果进行了比较,得到了激光强度的时间和空间分布对多光子过程的影响。实验也证实了模拟计算结果的正确性。

在473～483 nm波长范围内对碘乙烷分子共振增强多光子电离(REMPI)飞行时间(TOF)质谱(MS)作了研究。分析结果表明在该波段碘乙烷(C2H5I)分子吸收双光子激光能量跃迁激发至A带的3E,2A1及1A2态,激发态分子碎裂成中性碎片,中性碎片再吸收光子电离,产生了C2H+5和I+离子。C2H+5离子进一步吸收光子并碎裂形成了碘乙烷分子REMPI-MS中其他的碎片离子。

用多光子电离飞行时间质谱法在三光子与丙酮分子3d态和4s态共振的激光波长区域获得了丙酮分子的共振多光子电离分质量多光子电离(MPI)光谱和飞行时间质谱。实验观察到的主要产物是CH3CO+和CH+3,还观察到了少量的C+、CH+、CH+2和CHO+,在实验的激光波长范围内未见到母体离子。分质量多光子电离光谱具有相似的光谱结构,几个主要谱峰分别对应着(n0,3d)和(n0,4s)里德堡跃迁。实验还测得了各产物离子信号分支比对激光强度的依赖性和总离子信号的光强指数。根据实验结果对丙酮分子在该波长范围内的多光子电离机理作了讨论。并用速率方程对母体离子阶梯模型的多光子电离进行了分析。采用简单的三能级系统模型,估算了基态到3d态的三光子吸收截面。

报道了乙胺分子在440～475nm波长范围内多光子电离(MPI)质谱(MS)研究结果。碎片离子主要由母体离子碎裂模式产生。母体离子CH3CH2N+·H2由经3s里德堡态的(2+2)共振多光子电离产生后,大部分发生B键断裂,形成CH2=N+H2离子,还有一部分再吸收一个光子,通过C-H(CH2)键的断裂产生了CH3CH=N+H2离子。CH3CH=N+H2和CH2=N+H2离子最容易发生的碎裂过程是脱去氢分子,分别产生C2H4N+(分子式)离子和CH≡N+H离子。