采用固相反应法制备低温烧结Ca₅Mg₄（VO₄）₆微波介质陶瓷，研究了Co掺杂取代Mg对微波介电性能的影响。结果表明：Co取代后样品形成了固溶体，导致烧结温度降低。当相对密度较低时，致密度主导着ε_r的变化；当相对密度较高时，ε_r主要受单位体积离子极化率的影响。此外，Co取代使得晶粒尺寸减小，进而促进了Q×f值的提升。由于τ_f与键能有着密切的联系，而V—O键的键能最大，τ_f随着V—O键键能的变化而改变。Ca₅Mg₃Co（VO₄）₆具有最佳的微波介电性能：ε_r=9.65，Q×f=54 685 GHz，τ_f=-55.3×10^-6℃^-1。

利用固相烧结法制备出基础配方为ZnO-A1₂O₃-MgO-TiO₂-SiO₂-Fe₂O₃的ZnO线性电阻。研究了Fe₂O₃掺杂量对ZnO线性电阻微观结构、阻温特性和阻频特性的影响。结果表明：当Fe₂O₃掺杂量为0.75%（质量分数）时，氧化锌线性电阻的非线性系数为1.12，阻温系数取得-8.23×10^-3/℃，此时样品的综合性能最好。

研究了加压辅助闪烧烧结工艺参数（温度、电压、电流、压力）对钇稳氧化锆致密度、微观组织结构和成分组成的影响，该工艺在热压烧结基础上叠加闪烧效应，利用高电场强度使高温导电氧化锆瞬间发生密实化烧结。结果表明：钇稳氧化锆的闪烧临界温度为880℃，在相同的电场强度条件下，闪烧临界温度处烧结可获得最大的闪烧收缩量。氧化锆在临界烧结温度下瞬时放电快速烧结符合焦耳热效应和接触点局部热效应，临界闪烧温度的高峰值功率闪烧易导致样品的组织结构和成分变化，峰值功率应进行控制，即电流强度应低于3 A。

以碳化硼（B₄C）、二硼化钛（TiB₂）、碳化钛（TiC）为原料，采用无压烧结法在2 130℃制备了含20%（质量分数）和30%TiB₂的B₄C基复相陶瓷，分析所制样品的密度、硬度、弯曲强度和断裂韧性。结果表明：在2 130℃，直接加入30%的TiB₂亚微米颗粒，复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到277.6 MPa和5.38 MPa·m^1/2。陶瓷中颗粒拔出和裂纹微桥接对复相陶瓷增韧作用显著。B₄C-TiB₂复相陶瓷的增韧机理主要是由于TiB₂与B₄C热膨胀系数不匹配产生的残余应力导致的微裂纹增韧和裂纹偏转增韧。

采用固相合成方法制备了BiFeO₃（BFO）、Bi_0.8La_0.1Ho_0.1FeO₃（BLHFO）样品，并利用高温偏光显微镜实时观察了样品升温熔化-凝固的动态过程，凝固后的样品通过微焦斑二维衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析其物相组成、微观形貌及元素分布。实时观察发现BFO和BLHFO样品升温过程中均呈现边熔化边析出多面体Fe₂O₃晶粒，并在降温过程中进一步长大的现象。凝固后的SEM扫描显示，在连续的Bi₂O₃相中夹杂少量几十微米的Fe₂O₃晶粒，以及大量几微米的BiFeO₃晶粒，未掺杂的样品中BiFeO₃是无规则的，而La-Ho掺杂的样品中形成了规则立方体形状的BiFeO₃晶体。此外，能谱分析还显示，共掺样品中Fe₂O₃晶粒内只含有La元素，而La和Ho元素可以共掺进入BiFeO₃多面体晶粒中。

基于COMSOL Multiphysics仿真平台建立了多物理场耦合作用下的平板式固体氧化物燃料单电池模型，考虑多种温度相关的材料物理化学性质，研究了残余应力以及阳极材料中镍体积分数对电池内部热应力的影响。结果表明：残余应力的存在增大了电池关键构件电解质和阴极电极工作状态下的最大拉伸和压缩应力，减小了阳极电极的最大拉伸应力而增大了其最大压缩应力；阳极镍体积分数的增大会使电池各构件的最大拉伸应力呈现先减小后增大的趋势，阳极镍体积分数的最佳百分比为40%~60%。

溶液法因其具有操作流程简单、材料利用率高以及成本低廉等潜在优势，被认为是一种很有发展前景和应用潜力的铜锌锡硫硒（Cu₂ZnSn（S,Se）₄，CZTSSe）薄膜太阳能电池制备方法。本工作将溶液法的研究现状按喷雾热解法、基于浴的水溶液法、纳米粒子溶液法和直接溶液涂膜法进行分类介绍。通过分析和比较各种方法报道过的优化途径（如优化阳离子比例、烧结条件和硒化条件，以及掺入Na、Ge等金属元素），对溶液法制备的高性能Cu₂ZnSn（S，Se）₄薄膜太阳能电池的当前研究成果进行综述，并总结了各种溶液法制备铜锌锡硫硒薄膜电池的优势和所存在的问题。展望其未来的发展，认为今后的研究重点应侧重于薄膜组成和反应途径，以寻求降低Cu₂ZnSn（S,Se）₄吸收层的本征缺陷的方法。

以柚子皮为碳源（GC），高温氧化碳化（GCO）处理后采用K₂CO₃活化制得GCO600，最佳优化产物GCO600-14具有丰富的网状孔隙，其比表面积达661.7 m²/g。三电极体系中，在1 A/g时，GCO600-14的比电容为413 F/g，电流密度扩大30倍后仍可达到2 896 F/g，为原先的70%；循环5 000圈后比电容仍未原来值的96%。构建的对称性电容器GCO600-14//GCO600-14能量密度为26、20.2（W·h）/kg时，相应的功率密度分别为720、20 800 W/kg。说明GCO600-14作为新型的、环境友好的储能材料具有潜在的应用前景。

采用溶剂热法制备了NiMn₂O₄/还原氧化石墨烯（NiMn₂O₄/rGO）复合材料，并对表面形貌、微观结构和电化学性能进行了表征和测试。结果表明：低结晶度的NiMn₂O₄以丝绒状均匀地沉积在rGO纳米片上，几乎没有rGO裸露在外，NiMn₂O₄纳米颗粒间的聚集现象消失；同时NiMn₂O₄的覆盖也有效地阻止了石墨烯层之间的团聚。由于其独特的结构，NiMn₂O₄/rGO具有较大的比表面积和良好的导电性。在1 A·g^-1时的比电容是1 675 F·g^-1。在5 A·g^-1时，经过2 000个充放电循环后，NiMn₂O₄/rGO的比电容保持率为91%。

采用化学溶液法结合层层旋涂退火工艺，在掺氟氧化锡导电玻璃基片上制备了BiFe_0.95Mn_0.05O₃和Bi_0.9Nd_0.1FeO₃纳米晶铁电薄膜，并分析比较了其微结构和铁电性能。结果表明：2组分样品均为单相多晶钙钛矿结构，晶粒细小均匀，表面平整，结构致密。两薄膜均获得了饱和电滞回线，且BiFe_0.95Mn_0.05O₃薄膜具有向上的择优取向极化和更优异的铁电性能，其剩余极化强度（P_r）达60 μC·cm^-2，在1~50 kHz频率范围与25~200℃温度区间内铁电极化响应稳定，保持时间长达1×10³ s工作与反复极化翻转高达1×10⁹次表现出优异的电荷保持力和抗疲劳稳定性。

采用液相溶液选择性刻蚀法制备风琴状二维碳化钛（Ti₃C₂T_x），并采用O₂-Ar微波等离子体在不同热处理温度下对Ti₃C₂T_x进行表面官能团调控。研究了不同等离子体处理温度下材料的微结构和表面官能团变化，探讨了Ti₃C₂T_x对甲醛和苯系物的气敏响应和选择性，从材料氧官能团变化角度探讨了可能的气体敏感机制。结果表明：O₂-Ar等离子体处理可增加Ti₃C₂T_x材料中的表面氧官能团含量，经500℃热处理样品在最佳工作温度下对0.01%（体积分数）甲醛响应可达到169，同时在室温下对甲醛也表现出良好的气敏性能。

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫（PODS）活性，利用负载和复合的协同作用，将TiO₂与g-C₃N₄复合，并负载于双介孔二氧化硅（BMMS）上，制备了TiO₂-g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩（DBT）的十二烷溶液为模拟油，评价了催化剂的催化性能；优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明：TiO₂-g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构，TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上，TiO₂-g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好，与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强，催化活性有明显提高，优化后的反应条件为，催化剂用量3%（质量分数），O/S摩尔比为10∶1，萃取剂与模拟油体积比为1∶1，此时脱硫率可达96.6%，且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上，PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^-和h⁺。

通过低温溶胶-凝胶技术结合旋涂法制备了掺偶氮苯二氧化钛基有机-无机复合薄膜。研究了不同热处理温度对复合薄膜的表面形貌、传输模式、折射率与厚度和光化学结构特性的影响。结果表明：该复合薄膜在低于300℃的热处理温度时表面光滑致密、折射率可调，是良好的光波导材料。通过测试样品在365 nm紫外光和450 nm可见光照射下的吸光度，研究了复合薄膜的光开关性能。在研究周期内，光开关性能良好，具有一定的抗疲劳性，在光电子学领域具有重要的应用价值。

氧化锌（ZnO）具有宽带隙、高光催化效率和稳定的化学性质，已成为处理水体中有机污染物的常用材料。采用超声雾化辅助微波法成功合成了ZnO纳米颗粒，XRD图谱和TEM照片表明超声雾化抑制了ZnO结晶，其结构为无序状，得到的ZnO纳米颗粒为非晶态。非晶态ZnO纳米颗粒紫外最强吸收峰为300 nm，紫外吸收边发生红移，禁带宽度降至3.17 eV，紫外吸收率高于晶态ZnO颗粒，光催化活性显著提高，对Rhodamine B催化降解效率较晶态ZnO颗粒高出37%。超声雾化辅助微波法是一种低温、低能耗合成非晶态ZnO纳米颗粒的方法，合成的ZnO纳米颗粒光催化活性高，但其光催化效率随催化循环次数增加而降低，其分散性和稳定性有待进一步改善。

研究了石粉中含不同黏土矿物种类和含量的泥粉与亚甲蓝值的相互关系，探究不同黏土矿物吸附性能对亚甲蓝（MB）值的影响。结果表明：随着纯石粉含量的增加，MB值逐渐增大，但也远小于1.00，增幅较小、变化不大。纯泥粉和混合泥粉对MB值影响较大，呈现出线性关系；蒙脱土和以蒙脱土为主的混合泥粉对MB值影响最大，分别高达8.00、4.20；高岭土、伊利土的MB值最大为1.75、1.05，而以其为主要成分的2种混合泥粉MB值最大为2.10、1.95，影响相对较小；含有不同黏土矿物成分的混合泥粉较纯泥粉，能更好的减少对MB值的影响。与纯石粉相比，亚甲蓝对黏土矿物变化较为敏感，由大到小顺序为：蒙脱土、高岭土和伊利土，即蒙脱土的吸附能力最强。

使用Berkovich压头，采用恒载荷法对氧化镓的（100）及（010）晶面进行纳米压痕试验，通过数据拟合获得氧化镓晶体的蠕变应力指数。单晶氧化镓（100）晶面的蠕变应力指数范围在15.5~27.8，（010）晶面的蠕变应力指数范围在46.1~63.4。纳米压痕法能够有效测量氧化镓的蠕变变形量；氧化镓的2个晶面均呈现了初始蠕变和稳态蠕变2个阶段，其中，（100）晶面具有较明显的初始蠕变阶段和稳态蠕变阶段，但是（010）晶面的初始蠕变阶段不明显；保载载荷与氧化镓的蠕变位移、等效压痕应力呈正相关，对蠕变应力指数没有明显影响；氧化镓不同晶面的蠕变应力指数差异很大，（010）晶面较（100）晶面具有更大的蠕变应力指数，具有更强的抗蠕变性能，更适合精密机械加工。

以纤维素和橡树叶为研究对象，探索了蒙脱石催化作用下热解产物的变化规律及机理。结果表明：蒙脱石负载促进纤维素向β-消除路径转化，导致活化能增加、DTG（微商热重分析曲线）峰值温度升高和热解速率降低，而对橡树叶的热解过程影响较小；蒙脱石可催化热解液体的2次裂解，使液体产率降低，气体产率增加，而对固体产物产率的影响较小，其中热解气体以H₂、CH₄和CO₂为主。蒙脱石表面和层间含有许多强酸性和弱酸性的Lewis（L）和Brønsted（B）酸性位点，可原位催化羧酸类物质发生脱羧基反应；同时对热解液体产物中糠醛和左旋葡聚糖酮的富集有明显的促进作用。

沸石分子筛是一种具有规则孔道结构的硅铝酸盐晶体，在气体吸附分离、工业催化、重金属离子污染治理等领域被广泛应用。传统沸石分子筛的水热合成常以含硅、铝的化工产品以及有机模板剂为原料，不仅价格昂贵，且污染环境。因此，开展以天然黏土为原料绿色合成沸石分子筛的相关研究，将廉价的天然黏土资源转化成高附加值的化工产品，具有重要的研究意义与经济效益。从天然黏土活化工艺、黏土基沸石合成工艺技术及相关机理等方面介绍了黏土基沸石分子筛的研究进展，重点综述了黏土基沸石分子筛作为工业固体酸催化剂、气体吸附分离反应器及重金属吸附剂的应用，并对黏土基沸石分子筛的未来发展趋势进行了展望。

以江苏省东海县石英砂为原料，盐酸、草酸及柠檬酸为浸出剂，混酸浸出法制备高纯石英砂，研究了酸液浓度、液固质量比、酸浸温度和酸浸时间对石英砂物相结构及提纯效果的影响，推导了盐酸、草酸及柠檬酸混酸浸出石英砂的动力学模型。结果表明：酸液浓度、液固质量比、酸浸温度及酸浸时间均对酸浸除杂效率有明显影响，混酸浸出符合扩散控制模型，E_a=13.22 kJ/mol；常压下采用4.5 mol/L盐酸+0.05 mol/L草酸+0.01 mol/L柠檬酸在80℃恒温浸出石英砂6 h后，Fe杂质含量由342.62 mg/kg降至90.21 mg/kg，除铁率为73.67%，杂质总含量从523.79 mg/kg降至194.39 mg/kg，除杂率为62.89%，SiO₂纯度达到99.97%，有效提高了石英砂的纯度，达到了晶质玻璃用石英砂的使用要求。

研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al-MgAl₂O₄复合材料的物相组成和反应机理。结果表明：经580℃保温8 h后，Al-MgAl₂O₄复合材料形成分层现象，即外层区含金属铝-氮化铝壳核结构。当温度升至某一特定值时，金属铝-氮化铝壳核结构破裂，金属铝Al（l/g）溢出/逸出，与N₂和O₂分别反应生成AlN和Al₂O（g），促进化学计量比的镁铝尖晶石（MgAl₂O₄）分解形成富氧化铝的镁铝尖晶石（Al₂O₃-rich spinel）和镁蒸气（Mg（g））。一方面，AlN与富氧化铝的镁铝尖晶石形成MgAlON尖晶石；另一方面，AlN与Mg（g）和O₂发生固溶体反应生成氮化铝固溶体，（Mg，Al）（N，O）。内层区的材料物相组成不同于外层区，含有许多由气-气反应Al₂O（g）+O₂（g）+N₂（g）+Mg（g）→MgAlON（s）或Al（g）+O₂（g）+N₂（g）+Mg（g）→MgAlON（s）生成的片状MgAlON；此外，内层区富氧化铝的镁铝尖晶石没有进一步转变为MgAlON尖晶石。

利用外加引火剂的自蔓延高温合成（SHS）反应形成的“化学反应加热炉”引发ZrNiSn的SHS反应，在反应物坯体处于红热软化状态下快速加压制备得到致密的ZrNiSn块体。对材料物相及微结构进行表征，并对热电性能进行测试。结果表明：ZrNiSn内部存在大量纳米晶核和高浓度位错群及应力起伏区，极大地增强了声子散射，显著减小了声子平均自由程，进而降低了晶格热导率，并且热电性能得到优化，在873 K时，ZT值为0.54。