合成了一种Ru(Ⅱ)配合物功能化的有机-无机杂化材料Ru-pyttz-MCM-41, 利用红外光谱和小角X射线衍射对该杂化材料进行了表征。不同氧气浓度下的发射光谱分析表明, 该样品的发光能够有效地被氧分子猝灭, 可以作为光学氧传感材料探测氧气浓度。氧气传感性能研究表明, 该样品具有良好的灵敏度和较短的响应时间, 对环境和生物化学领域氧气浓度的测定具有重要的意义。

采用不同浓度的银溶液对水热方法生长的ZnO纳米线进行了银修饰, 并对其形貌、光致发光和光响应特性进行了研究。实验结果表明, 随着修饰用银浓度的加大, 光致发光的强度减弱。对原生的和用浓度为10 mmol/L的银修饰的ZnO纳米线的光响应进行了测试和比较, 发现银修饰的ZnO纳米线在380 nm的响应度达4.6 mA/W, 其值是未修饰的ZnO纳米线的75倍, 说明银修饰有效地提高了ZnO纳米线的光响应特性。

分别以对溴苯甲酸和对碘苯甲酸为第一配体, 2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ)为第二配体, 以铽为中心, La3+、Y3+、Gd3+为掺杂离子,合成了8种铽及其掺杂配合物, 对其进行了C、H、N元素分析及稀土络合滴定、紫外光谱、红外光谱和荧光光谱测定。推测配合物的组成为: Tb(P-BrBA)3(TPTZ)·2H2O和Tb(P-IBA)3-(TPTZ)·2H2O；铽掺杂稀土配合物为: Tb0.5Ln0.5(P-BrBA)3(TPTZ)·2H2O和Tb0.5Ln0.5(P-IBA)3(TPTZ)·2H2O (P-BrBA=对溴苯甲酸, P-IBA=对碘苯甲酸,Ln3+=La3+,Y3+,Gd3+)。摩尔电导率测试结果表明所有配合物均为非电解质。红外光谱测试结果表明, 卤代苯甲酸的羧基氧原子与稀土离子配位, 2,4,6-三吡啶基三嗪以主配位点上的3个氮原子与稀土离子成键。在上述铽配合物中, 对溴苯甲酸配合物的荧光强度高于对碘苯甲酸配合物；掺入荧光惰性稀土离子镧、钆及钇后, 发光强度均有不同程度的改变, 掺入镧可明显增强铽的发光强度, 钆可敏化铽的发光, 而钇的敏化作用则不明显。

以正硅酸乙酯(TEOS)为SiO2的前驱物, 硝酸镉为镉源, 硫脲为硫源, 用溶胶-凝胶法制备了CdS量子点掺杂的SiO2干凝胶, 利用XRD、紫外-可见吸收光谱、光致发光谱对其性质进行研究。样品的测试结果表明在SiO2干凝胶的网状结构中形成了CdS量子点, 平均粒径为5.1 nm。SiO2凝胶中CdS吸收峰位置明显蓝移。在一定浓度范围内, SiO2干凝胶中CdS量子点的光致发光强度随着掺杂量的增大而增强, 当掺杂摩尔分数达到0.5%时, 其荧光增强效应达到最大；随后, 其发光强度开始减弱。

测量了氙灯辐照后聚酰亚胺(PI)薄膜的光致发光(PL)强度、PL谱和氙灯辐照后直流高电场下PI薄膜的电致发光(EL)强度、EL谱、XRD谱和吸收光谱, 研究了其EL、PL特性与微观结构的关系。结果表明: PI薄膜的PL强度随测量时间呈指数衰减,EL强度随场强呈指数增长；辐照39 h后, PI的预击穿场强为2.56 MV/cm, 低于原始PI的2.8 MV/cm；EL和PL光谱均在320,395,443,585,656,752 nm附近出现发光峰；辐照时间增长, PL强度明显增大, 衰减变慢, PL峰数减少且红移, 吸收边的最大吸收波长红移；场强增加, EL峰数减少且发生蓝移；由吸收边算得PI的光能隙约为2.76 eV, 比由PL光谱算得的结果小0.38 eV。这些结果由光老化和电老化的综合作用所致。

在空气中900 ℃温度下, 将纯天然无水芒硝(Na2SO4)和MnCl2的混合粉末900 ℃加热20 min后, 迅速骤冷至室温制备了Na2SO4∶Mn发光材料, 并测量了其在室温中真空紫外光激发下的光致发光谱。实验结果表明, 在172 nm激发下的发射光谱由峰值位于在592 nm处的宽带谱构成, 所得到的宽带谱归属于Mn2+的3d电子组态内4T1→6A1的辐射跃迁。红色发光监测得到的激发光谱分为两类: 峰值位于165, 233 nm处的基质吸收带和位于191, 275 nm处的Mn2+的吸收带。MnCl2掺杂的质量分数在0.1%~0.4%范围内, 随着Mn掺杂量的增加, Mn激活无水芒硝(Na2SO4∶Mn)的发射光谱强度相应增强, 质量分数达到0.3%后出现浓度猝灭现象。

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在n型Si(100)衬底上制备(Li, Cu)掺杂ZnO薄膜, 研究了室温下薄膜的结构、形貌和光致发光性能。研究结果表明, 随着Li掺杂浓度的增加, 可见光发光强度增加, 可见光发射可能是源于单电离氧空位到价带顶以及单电离氧空位到Li替位Zn(LiZn)受主跃迁的双重作用。与此类似, Cu掺杂ZnO薄膜黄绿光部分可能是源于单电离氧空位到价带顶以及单电离氧空位到Cu替位Zn(CuZn)受主跃迁的双重作用。随着Cu掺杂量的增加, 单电离氧空位到Cu替位Zn(CuZn)受主的跃迁起主导作用。

合成并表征了化合物N,N′-二天冬氨酸铵盐-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PTCDA)。当pH值从10.75减小到3.97时, c(PTCDA)=10-5 mol/L水溶液的紫外-可见吸收强度减弱, 且变化灵敏。当该溶液的pH从10.75减小到9.66时, 荧光强度急剧降低; 当pH从9.66继续减小到5.12时, 荧光强度减弱相对缓慢; 当pH值减小到5.12以下时, 荧光强度迅速降低直至猝灭。pH的改变对发光团π-π堆积产生影响进而导致其荧光发射光谱和可见吸收光谱发生改变。该化合物是一个很好的水溶性pH荧光探针。

采用高温固相法合成出系列绿色Ca5-xEux(SiO4)2F2荧光粉, 并对其发光特性进行了研究。Eu2+离子在Ca5(SiO4)2F2基质中可被250~440 nm光有效激发发出绿光, 适合作为 UV-LED用绿色荧光粉。浓度猝灭实验结果表明, Eu2+离子的最佳掺杂摩尔分数为0.15, 通过计算推测出Eu2+离子在Ca5-xEux(SiO4)2F2中的能量转移机制应该为偶极-偶极相互作用。温度猝灭特性表明, 450 K时的发射强度约为10 K时的35%。不同温度下Eu2+离子的荧光寿命结果表明, 随着温度的不断升高, 荧光寿命不断缩短。

制备和表征了p-i-n型的GaN基雪崩探测器。器件在-5 V下的暗电流约为0.05 nA, -20 V下的暗电流小于 0.5 nA。响应增益-偏压曲线显示, 可重复的雪崩增益起始于80 V附近, 在85 V左右增益达到最大为120, 表明所制备的器件具有较好的质量。C-V测量用来确定载流子的分布和耗尽信息, 结果显示, p型层在15 V左右达到耗尽, 对应的空穴载流子浓度在1.9×1017 cm-1左右, 相对低的载流子浓度降低了电场限制, 使探测器的工作电压相对偏高。在不同偏压下测量的光谱响应曲线显示出明显的Franz-Keldysh效应。

通过求解修正的基于k·p方法的有效质量哈密顿方程并与泊松方程进行自洽, 得到在极化效应影响下InGaN/GaN多量子阱的能带结构和自发辐射谱。计算结果表明, 极化效应使InGaN/GaN多量子阱结构的带边由方形势变成三角形势, 使导带和价带间的带隙宽度减小导致发光峰值波长红移, 并使电子和空穴的分布产生空间分离从而减小发光效率。同时, 随着InGaN/GaN多量子阱结构阱层In组分的增多或阱层宽度的增加, 极化效应带来的发光峰值波长红移效果进一步增强。

采用射频磁控溅射法在p型自支撑金刚石衬底上制备了高度c轴取向的n型氧化锌薄膜。研究了不同的溅射功率对氧化锌薄膜质量的影响。通过半导体特性分析系统测试了氧化锌/金刚石异质结的电流-电压特性, 结果显示该异质结二极管具有良好的整流特性, 开启电压约为1.6 V。在此基础上制备了结型紫外光探测器, 并对其光电性能进行了研究。结果表明, 在施加反向偏压的条件下, 该探测器对紫外光具有明显的光响应。

碳纳米管(CNT)阴极膜与基底的附着性能严重影响场发射的均匀性和稳定性。提出一种制作CNT/膨润土(BP)复合膜的方法。通过添加纳米尺度BP作为填料, 使BP与CNT间产生插层效应, 进而减小CNT膜的间隙势垒, 改善CNT与基底间的接触性能。测试结果显示, CNT/BP复合膜与基底的附着性能得到明显改善, 并且使场发射均匀性和稳定性均得到提高。

采用分子束外延生长了不同In组分的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱材料。X射线衍射发现量子阱材料有多级衍射卫星峰出现, 表明量子阱的界面均匀性和质量较好。研究了不同In组分与光致发光波长的关系, 光荧光谱测试表明, 所制备的不同In组分的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱材料, 在室温下的发光波长可以覆盖1.6～2.3 μm的范围。

采用Suzuki耦合反应合成了一种新型的线性双偶极小分子红光有机电致发光材料, 即2,7-二噻吩基-9-芴酮(2,7-di(2-thienyl)fluoren-9-one, DTFO), 对其结构及电子性能进行了模拟计算, 通过各种测试方法表征了其化学结构, 并对其光物理性能、热稳定性及成膜性进行了详细表征。实验结果表明, DTFO为线性近平面交替共轭结构；在光致发光谱中, 溶液中DTFO发射的峰值波长为616 nm, 固态DTFO为 618 nm；电致发光光谱显示其发光为峰值波长为570 nm的红光发射。此外, DTFO还具有优良的热稳定性和成膜性。

采用离子辅助的电子束双源共蒸技术制备了AZO薄膜, 其载流子浓度和迁移率分别为4.39×1020 cm-3和15 cm2·V-1·s-1, 在可见光范围内的平均透过率达到85.5%, 功函数为5.05 eV。采用AZO作为阳极制备的磷光OLED得到最大亮度为192 400 cd/m2, 最大电流效率为83.5 cd/A。结果表明, AZO作为OLED的阳极可获得优异的电致发光性能。

在人生理条件下, 利用荧光猝灭法、同步荧光法及共振光散射法,分别研究了不同温度下硫酸头孢匹罗(CPS)与牛血清白蛋白(BSA)间的结合反应。结果表明:随着CPS浓度的增加, BSA的荧光、共振散射光依次降低, 其荧光猝灭为静态猝灭过程并伴随非辐射能量转移作用。反应的结合常数为104数量级, 结合位点数约为1；结合位点位于BSA的亚结构ⅡA中；结合距离r＜7 nm。CPS与BSA间作用力主要是静电引力；Hill系数nH＜1, 表明CPS有弱的负协同作用。同步荧光光谱表明CPS对BSA构象产生影响, 使BSA腔内疏水环境的极性增强, 疏水性减弱。

采用三维荧光技术研究ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene)树脂生产废水的荧光指纹特征及其在三相三维电极反应器的处理过程中的变化规律, 研究了极板间电压对废水中芳香类污染物分解转化的影响。研究结果表明, ABS废水的荧光中心在激发波长和发射波长分别为225 nm和340 nm处, 其荧光强度最强, 为主峰(Peak A)；激发波长和发射波长分别为275 nm和340 nm处的荧光次强, 为次强峰(Peak B)。荧光指纹特征(IPeakA/IPeakB)为8.1。当极板间电压较高时, 废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)去除率和总荧光强度去除率均较高, 能够高效地分解转化废水中的芳香类污染物。在不同的极板间电压下, 废水的总荧光强度去除率与COD去除率均呈很好的线性关系, 且相关系数均高达0.96以上, 即通过监测废水荧光强度的变化就能够快速高效地检测分析废水中芳香类有机污染物的分解转化效率。