本研究通过γ辐照与氮掺杂协同调控改性制备石墨炔，将二维石墨炔转变为一维管状结构并作为基底负载铁纳米粒子用于燃料电池阴极氧化还原反应（ORR）。运用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸附和其他表征手段，对制备出的复合材料的表面形貌、元素组成、结晶结构、缺陷程度等进行了表征分析。在碱性溶液中，采用循环伏安测试、线性扫描伏安测试、电化学交流阻抗谱测试等电化学测试方法分析制备催化剂的ORR性能、动力学以及稳定性。结果表明：经γ射线辐照后，氮掺杂石墨单炔负载铁纳米粒子（NGY-Fe）催化剂具有更大的比表面积（411.3 m²/g）和多级孔结构，利于暴露出活性中心，O₂渗透屏障也有所下降，NGY-Fe的ORR活性显著提高，尤其是在稳定性与耐甲醇性上远优于市售的商业Pt/C催化剂。

甲烷是对全球温升贡献仅次于二氧化碳的温室气体, 且其全球增温潜势是CO₂的80倍以上。在全球变暖和大气中甲烷含量不断增长的背景下, 完全催化氧化大气甲烷对于减缓温室效应和全球变暖具有重要价值。然而, 由于甲烷具有较高的结构稳定性, 在温和条件下将其催化氧化一直面临巨大的挑战。本文综述了近年来甲烷完全氧化在热催化、光催化以及光热协同催化三种反应条件下的研究进展, 热催化中高温增大了能耗并加速了催化剂的失活, 开发低温反应条件下的催化剂已经成为甲烷完全热催化的重点; 光催化提供了一种常温常压条件下利用光能氧化甲烷的方法, 但是相对热催化来说反应速率较低; 光热协同催化在光能和热能的协同作用下, 可实现温和条件下的甲烷高效完全催化氧化, 表现出潜在的应用前景。本文就三种反应催化剂的发展进行综述, 系统分析了不同反应的原理, 以及不同反应条件下甲烷完全催化氧化的优势与不足, 同时总结了催化氧化甲烷所面临的挑战, 并提供潜在的解决方案, 期望为今后的甲烷氧化研究提供借鉴。

以生物废弃物银杏叶作为前体，通过一步水热法制备了生物质碳点，该碳点可用于银纳米颗粒的合成。得到的银纳米颗粒在硼氢化钠存在的条件下，可催化有机染料甲基橙和罗丹明6G的还原脱色。该实验让学生有机会接触到前沿的纳米技术以及分析化学、催化动力学等领域，可显著提高学生的综合实验能力，为分析化学实验教学改革提供参考。

本文总结了极强磁场下量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相变的研究现状和许多新进展，包括格点QCD和有效手征模型的计算结果。涉及的QCD相如下：手征对称性破缺、手征对称性恢复、非均匀手征相、π0凝聚、π超流、ρ凝聚以及色超导。除了强磁场B外，这些相的实现和相互转化还要同时考虑其他效应的共同作用，比如温度T、强电场E、各种化学势μ或转动角速度Ω等。与之对应，介绍一些由磁场和这些物理参量共同张成的相图：T-B相图、E-B相图、μB-B相图、μI-B相图以及Ω-B相图，并阐述相变背后的物理机制。

包埋渗铝技术是制备阻氚涂层常用工艺，其中形成的Fe-Al渗层微观组织对最终形成Al₂O₃涂层的阻氚性能有重要影响。选取AlCl₃（1 wt%）为催化剂，在316L不锈钢基体表面上开展了粉末包埋渗铝工艺试验，采用扫描电镜、X射线能谱分析、X射线衍射等测试手段，分析了渗铝温度和保温时间对基体表面Fe-Al渗层的相结构、微观结构、成分组成的影响，并建立了渗铝过程的动力学模型。试验结果表明：渗铝层由铁铝相组成，存在一定量的铁铝铬、铁铝镍析出物；高的渗铝温度有利于渗铝层的生长，1 023 K以上渗铝层出现明显分层现象；延长渗铝时间能够提高Fe-Al渗层的厚度，但对其物相组成没有影响。根据以上结果，对Fe-Al渗层形成过程进行动力学分析，发现渗铝温度对渗层生长速率的影响符合Arrhenius关系，获得了316L不锈钢包埋渗铝的Arrhenius活化能约为79.23 kJ·mol^-1。同时，拟合出了渗铝时间与涂层厚度的关系式为h=14.585t^1/2+19.514。