以杨絮(PC)为原料，采用乙醇溶剂热法对其进行预处理，再进行碳化，制备了高比表面积的杨絮衍生多孔碳(DPCC)，并研究了其对染料的吸附性能及动力学性能。通过单因素实验优化工艺参数，确定最佳预处理条件(液固比为17 mL·g^-1、200 ℃处理2 h)，在此条件下制备的DPCC-10比表面积达到518 m²·g^-1。结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、扫描电镜(SEM)和N₂吸附-脱附测试等表征手段，证实预处理过程能够有效去除木质素和半纤维素等，形成丰富的多级孔道结构。吸附实验表明，DPCC-10对亚甲蓝(MB)的最大吸附量达到385.71 mg·g^-1，优于多数报道的生物质衍生吸附剂。DPCC-10对染料的吸附过程满足准二级动力学方程，表明该吸附以化学吸附为主。经过4次吸附-脱附循环后，DPCC-10对MB的吸附容量仍保持初始值的92.01%，表明材料具有优异的可再生性能。

合成了颗粒状、立方体状、纤维状和片状的BaTiO₃粉体，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱对合成粉体的物相、形貌进行表征；比较不同形貌、催化条件下BaTiO₃粉体的压电催化活性，并结合有限元分析解释了压电催化活性差异的原因。结果显示，片状形貌下的BaTiO₃粉体具有压电催化活性优势，原因在于其产生了高压电势。且当催化剂固含量为2 g·L^-1、超声频率为40 kHz、染料质量浓度为5 mg·L^-1时具有较优的催化活性，并结合自由基捕获实验揭示了片状BaTiO₃压电催化降解罗丹明B (RhB)染料的机制，即超氧自由基和羟基自由基作为主要反应物实现了污染物的降解。

CO₂加氢对于CO₂转化制备高附加值化学品和燃料以实现二氧化碳利用及能源储存至关重要。CO₂加氢包括甲烷化、逆水煤气变换、甲醇化和CO₂直接费托合成等。碳化钼，尤其是其二维材料，由于其低成本和良好的性能而备受关注。在CO₂加氢反应中，由于碳的渗入，导致晶格膨胀以及价电子增加，碳化钼基催化剂展现出了类似于贵金属催化剂的性质。碳化钼可以通过程序升温渗碳法、选择性蚀刻法、机械合金合成法、化学气相沉积法、原位热渗碳法以及溶液相合成法等来制备。到目前为止，学者已经对基于碳化钼的材料的CO₂转化进行大量研究，这些材料具有良好的CO₂转化活性和对目标产物的选择性。碳化钼材料的催化性能可以通过调节碳化钼中的C/Mo比、在碳化钼与负载金属之间建立强的金属-载体相互作用以及调整材料的界面结构来实现。然而，基于碳化钼的热催化CO₂转化仍处于初级阶段。本文综述基于碳化钼的热催化CO₂加氢制备高附加值化学品和燃料的研究进展，并分析其面临的挑战和机遇。

为改善光催化剂的载流子复合效率高、光响应能力差的问题，利用碱性KOH的“剪切效应”原位合成了具有可见光响应能力的Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃复合压电-光催化剂，通过BaTiO₃持有的内置电场调制Bi₁₂TiO₂₀的光生载流子运输行为，提升其分离效率。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜对合成粉体的物相、形貌进行表征、分析，获得了Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃的时间演化过程。Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃对染料的压电-光催化降解反应速率常数为9.76×10^-2 min^-1，优于压电催化(2.39×10^-2 min^-1)和光催化(8.17×10^-2 min^-1)；此外，结合自由基捕获实验、电子自旋共振(ESR)技术与Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃异质结能带结构揭示了压电-光催化增强机制。

圆偏振发光(CPL)在量子计算、3D显示和生物成像等领域具有重要应用价值，但其实际应用面临不对称因子低、发光亮度低、方向性差和发射谱宽等挑战。为解决这些问题，圆偏振激光技术通过受激辐射放大和谐振腔模式选择，可显著提升CPL性能，实现高g值(接近理论极限2)、高亮度、窄线宽和强方向性的圆偏振光输出。目前，有机微晶、钙钛矿等材料虽能实现高g值圆偏振激光，但仍存在制备复杂、生物相容性差等问题。相比之下，碳点(CDs)因其制备简单、成本低、毒性小、易修饰和生物相容性好等优势，成为极具潜力的新型圆偏振增益介质。本文系统综述了圆偏振激光的材料体系、器件类型及应用进展，重点探讨了CDs作为增益介质的优势及其在3D显示、光学通信、信息加密和生物传感等领域的潜力，并展望了CDs圆偏振激光的未来发展方向和挑战，为推动高性能圆偏振激光器件的实用化进程提供了参考。

探究了Ba、Bi化学计量比对晶体结构、形貌及催化性能的调控机制。利用粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、扫描电子显微镜等表征手段，结合碱性环境下的“剪切效应”研究了Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃的结构转变过程，并探究其催化性能影响。研究结果表明，Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃经历了“化学键重组-晶体生成-长大-Ostwald熟化”过程，其在超声振动、光照、超声振动和光照条件下降解染料的反应速率常数k分别达2.05×10^-2、1.06×10^-1、1.47×10^-1 min^-1，展现出良好的压电-光催化协同效果，这主要归因于形成的Bi₁₂TiO₂₀/BaTiO₃异质结为光生载流子的运输提供了新通道和BaTiO₃建立的内建电场为载流子分离提供了新动力。