化学气相沉积(CVD)是大尺度二维材料生长的有效方法, 但CVD过程不可避免地会产生高密度的空位缺陷, 影响材料的光电性能。本文利用碱金属卤盐辅助CVD法直接在p型Si(111)衬底上生长了毫米尺度和原子层厚的WS2。通过在钨源中掺入饱和ErCl3粉末, 得到Er掺杂WS2薄膜(WS2(Er))。结合光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、能量色散X射线光谱、光致发光和拉曼光谱等技术对材料进行表征, 结果表明, 相比纯WS2, WS2(Er)薄膜的荧光强度获得数量级增长, 且中心波长大幅红移。荧光测试表明, 相比SiO2衬底上的WS2, 在Si衬底上生长的WS2的荧光特性出现了明显的电荷转移效应。基于SiO2衬底上的WS2和WS2(Er)场效应晶体管器件的光电测试结果表明, WS2(Er)场效应晶体管的光响应度为4.015 A/W, 外量子效率为784%, 均是同等条件下纯WS2器件的2 000倍以上。本工作对稀土掺杂二维材料的研究具有一定的参考意义。

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入，基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用，从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。

采用简单、绿色、低成本的方法合成石墨烯量子点（GQDs）一直是研究者们不断追求和探究的热点。本文首先采用简单、低成本的激光诱导聚二甲基硅氧烷（PDMS）方法成功制备出有缺陷的少层石墨烯, 然后再以所制备的石墨烯为碳源, 采用一步水热法成功制备出了分散性良好、横向平均尺寸约为6.67 nm、发稳定蓝色荧光的GQDs溶液。分别采用透射电镜（TEM）、拉曼光谱、紫外吸收光谱和荧光光谱对GQDs的形貌和荧光特性进行了表征。以硫酸奎宁为标准参考物, 计算所得GQDs的荧光量子产率约为6.3%。本研究提出的制备GQDs的方法具有简单、低成本、低污染的优势, 为石墨烯量子点的制备提供了一种新途径、新参考, 也为石墨烯量子点大规模商业化制备提供了潜力。

利用三维荧光光谱技术, 研究了冷鲜猪肉三维荧光光谱特征, 主要探讨了不同温度存储条件下冷鲜猪肉荧光峰的位置和荧光峰所处区域内荧光强度平均值随存储时间变化的规律, 并初步判断了荧光物质的种类, 为实现基于三维荧光光谱技术快速、 无损检测冷鲜猪肉新鲜度奠定了理论基础。 实验结果表明, 不同温度存储条件下样本的三维荧光光谱图中均含有2个明显的荧光峰(Peak A和Peak B), 它们所在位置的激发波长(λex)/发射波长(λem)范围分别为: λex/λem约为250～310 nm/300～400 nm和约为300～450 nm/400～550 nm。 其中, Peak A为类蛋白荧光, Peak B为脂质氧化产物荧光。 此外, 实验还发现, 两个荧光峰在各自所处区域内荧光强度的平均值随存储时间变化的趋势不受存储温度影响, 均是Peak A在λex/λem=250～310 nm/300～400 nm区域内荧光强度的平均值(IA)逐渐下降, Peak B在λex/λem=300～450 nm/400～550 nm区域内荧光强度的平均值(IB)逐渐上升。 但IA和IB的变化速率受存储温度影响, 冷藏条件下比室温条件下变化慢。

采用提拉法生长了双掺杂钕离子(Nd ³⁺)和铟离子(In ³⁺)的同成分LiTaO₃单晶。测量了该单晶的紫外-可见光吸收光谱,分析了该晶体的缺陷结构,得到了铟离子的掺杂浓度阈值。当铟离子掺杂浓度达到该阈值时,In∶Nd∶LiTaO₃晶体的抗光损伤能力显著增强。铟离子取代晶体中的反位T aLi4+,使晶体光电导增大,减弱了光折变效应。In∶Nd∶LiTaO₃晶体在光波长0.808 μm处的吸收峰的半峰全宽为15 nm,吸收截面为5.26×10 ^-21 cm ²。采用0.808 μm半导体激光作为抽运源,钕离子在光波长1.06 μm处出现强烈的荧光带。这些研究结果表明, In∶Nd∶LiTaO₃ 作为多功能晶体可以应用于高功率的光子学或光电子学器件中。

采用恒波长同步荧光光谱法检测分析8种燃料油、 7种中东原油、 14种非中东原油的荧光特征, 结合离散小波变换以及Fisher判别法建立海上溢油油种鉴别的模型。 29种油样风化前后均在波长(280±2), (302±2), (332±2)和(380±2) nm处有典型的荧光峰, 但在(380±2) nm处风化油样的荧光强度的离散度过大, 该波长不适于油种鉴别。 在db7小波基函数下对29种原始油样荧光谱图进行6层分解, 提取d3细节系数特征, 确定波长(255±2), (280±2), (302±2), (332±2)和(354±2) nm处的小波系数并用于Fisher判别模型建立。 29种油样在(280±2) nm处均有极值点, 燃料油小波系数位于44.06±5.62之间, 原油位于22.47±5.12之间, 此波长处的小波系数可区分燃料油与原油。 建立的Fisher判别模型不仅能区分燃料油和原油还能进一步区分中东原油, Wilks’s lambda分布所对应的P值分别为0和0.02, 表明模型是可行的。 模型验证结果显示, 对风化后的建模油样的鉴别正确率达到96.6%, 对非建模23种油样鉴别正确率达到95.7%。 由于建模油样风化前后的修正余弦相似度为0.91~0.98, 因而以未风化油样建立的油种鉴别模型同样适用于风化后油样的辨别。

为增强CdS纳米粒子的荧光强度, 以及稳定性, 研究了Cd, S不同质量比, 有无稳定剂等条件下CdS纳米粒子的制备及荧光特性。 在碱性条件下, 利用水热法合成了CdS/ZnO的纳米复合结构, 并对所有样品进行了XRD、 荧光光谱和SEM表征。 测试结果表明所制备的CdS纳米粒子和CdS/ZnO的纳米复合结构粒子成分单一且纯净; ZnO复合在CdS表面; 在紫外光（328.5 nm）激发下, CdS/ZnO纳米复合结构的发射峰位于463 nm处, 峰形窄而对称, CdS/ZnO纳米复合结构的荧光强度比CdS纳米粒子的荧光强度有显著增强, 且CdS和ZnO物质量之比为1∶1条件下, 荧光强度最高, 其荧光效率比单一CdS纳米粒子高出11%。 通过第一性原理计算结果表明, CdS能带结构中, Cd-4d, S-3p和Cd-5s能带分别由5条、 3条和1条能级构成, 对比不同轨道的分态密度强度, 看出CdS的导带边主要由Cd-5s轨道贡献, 而价带边主要由S-3p轨道贡献, 能量在-7 eV附近的电子态主要由Cd-4d轨道贡献。 而ZnO上价带主要由O-2p电子构成, 靠近费米能级的价带区域则主要由Zn-3d电子贡献, 在导带部分, 主要来源于Zn-4s和O-2p电子。 由于在两种材料的复合结构中Zn-3d电子的能级和S-3p电子的能级接近, 存在着二型带阶结构使能带变窄, 容易形成跃迁, 减小电子-空穴的复合, 从而促进复合结构荧光效率的提高。