MOCVD生长源流量对p型GaN薄膜特性影响的研究

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长p型GaN:Mg薄膜,对不同二茂镁(CP2Mg)流量和Ⅴ族和Ⅲ族摩尔(Ⅴ/Ⅲ)比生长的p型GaN:Mg薄膜特性进行研究。研究表明,增加Ⅴ/Ⅲ比,可以降低螺旋位错密度,提高p型GaN晶体质量。当Ⅴ/Ⅲ比为3 800时,Cp2Mg流量最高为170sccm,获得p型GaN(002)面峰值半高宽(FWHM)最窄为232"。同时研究发现,单纯提高Ⅴ/Ⅲ比对降低刃型位错影响较不明显。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积岩元素特征及水平井导向控制点技术

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积岩为陆源碎屑与碳酸盐岩混积而成的细粒岩储层,矿物岩石类型复杂多样,岩性识别难度极大,严重制约了水平井开发过程中Ⅰ类"甜点"的钻遇率.以X射线荧光(XRF)分析方法为主,X射线衍射(XRD)方法、岩石薄片、岩心及测录井资料为辅,在综合分析矿物岩石类型及质量分数、元素质量分数的基础上,利用代表碳酸盐岩的Mg元素与代表陆源碎屑的K元素交会建立的岩性解释模型,较好地区分出研究区的6类主要岩性(长石岩屑砂岩、粉细砂岩、云质砂岩、砂质云岩、泥晶白云岩、泥岩);梳理了水平井导向控制点的元素特征,并以实例阐述了钻井过程中井轨迹的元素变化规律,为水平井轨迹导向提供了重要依据.该研究成果不仅对混积岩岩石学具有重要的理论意义,而且对页岩油的开发具有十分重要的实践意义.     

铁矿渣磁性纳米颗粒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附潜力

【目的】制备铁矿渣磁性纳米颗粒,研究其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,促进富含铁的工业固体废弃物的资源化利用。【方法】以铁矿尾矿渣为原料,通过化学方法制备改性磁铁纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,对其进行表征,以批处理法探讨了不同pH、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)平衡质量浓度和吸附时间下3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对水体中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附潜力,并用X射线光电子能谱分析技术对吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)前后3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4的结构进行分析。【结果】成功制备出了化学稳定性良好、粒径为73~160nm的磁性颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,磁化强度23.1emu/g,颗粒表面富含-NH_2官能团。随体系pH以及Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡质量浓度的升高,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量总体呈先迅速增加之后趋于平衡。在0~60min时,随着吸附时间的延长,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附量迅速增加,120min后达到吸附平衡,准二级动力学模型能较好地拟合这一过程。Langmuir吸附等温模型能较好地拟合3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为158.86和88.93 mg/g。3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附机制为不饱和配合吸附。【结论】以铁矿渣等含铁的工业固体废弃物为原料,成功制备出了对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)具有较好吸附能力的磁性纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4。     

氟化石墨制备新工艺的研究

采用一种操作安全、简便的新方法－固相法工艺制得了氟化石墨，并对产品用红外光谱、Ｘ射线衍射等方法进行了测试，同时探讨了一些影响氟化石墨制备的因素。     

铝同晶替代对水铁矿向赤铁矿转化的影响

为明确铝(Al)等异质离子对水铁矿转化过程的影响,以现代光谱学技术(粉末X射线衍射和X射线吸收光谱)为主要手段,研究铝同晶替代对水铁矿向赤铁矿转化过程的影响。研究结果表明,铝替代水铁矿向赤铁矿转化的过程中存在着颗粒组装以及Ostwald熟化过程。一方面,Al~(3+)同晶替代会降低水铁矿向赤铁矿的转化速率;另一方面,Al~(3+)会促进水铁矿结构中的共边[FeO_6]八面体向共面[FeO_6]八面体转化,导致水铁矿向赤铁矿转化。     

溅射制备的Al2O3薄膜的光学性质

采用中频反应磁控溅射技术,在石英基片上制备了氧化铝薄膜.研究了氧化铝薄膜的XRD谱和Al 2p核心能级的XPS谱随不同制备氧分压比的演变规律.结果表明:随着制备氧分压比的增加,薄膜中的铝元素从金属态逐渐升高到正3价,同时薄膜由晶态逐渐转变成非晶态.当氧分压比为11%时,可以得到符合化学计量比的、非晶态的、表面非常光滑的氧化铝薄膜,该薄膜具有较高的折射率和较低的消光系数.AFM表面相貌图片显示:随氧分压比增加薄膜表面形貌呈现逐渐光滑的趋势.薄膜在300～1100nm波段有很高的透射率.以上性质表明用中频反应磁控溅射技术制备的氧化铝薄膜在光学领域有着广泛的应用前景.     

硒胁迫下彩叶草主要化学组分的FTIR和PXRD分析

为了阐明彩叶草(Coleus blumei Benth.)对硒(Se)胁迫的耐性机理,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和粉末X射线衍射法(PXRD)研究在不同Se浓度(0、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0mg/L)处理下彩叶草根、茎、叶化学组分及其结构的变化。结果表明,不同浓度Se处理下彩叶草各器官中化学组分的FTIR峰形基本不变,只有某些参与重金属吸收、转运及其积累的官能团如羟基(3 360~3 906cm-1)、羧基(1 321~1 333cm-1)、酰胺基(1 611~1 646cm-1)、芳烃的C-H基(800~840cm-1)及其C-Cl(618~706cm-1)等的透射峰发生了不同程度的位移。彩叶草各器官中与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数随Se浓度变化而变化。说明这些基团与Se的结合密切相关,进一步解释了彩叶草的耐Se及其在各器官积累Se的机理。不同浓度Se处理的彩叶草各器官物相结构主要组分以非晶体物质组分为主且均含有晶体成分,但处理浓度高低影响了其晶体物质组分含量的多少。     

60Co-r射线辐射辣椒(甜椒)种子诱变效应研究

采用60Co-r射线1-5万伦琴对辣椒(甜椒)种子进行辐射处理,结果表明:对辣椒(甜椒)品种之间发芽率和出苗率影响很大,随着辐射剂量增加,辣椒(甜椒)的发芽率和出苗率逐渐降低.辣椒在1万伦琴低剂量处理,辣椒植株茎粗、茎高、地上部鲜重与对照差别不大,个别植株有所增加,但变异频率很低.当剂量增加,出苗率降低,变异频率增加;在4万伦琴的剂量以上,处于半致死剂量;最适宜的辐射剂量2万伦琴.甜椒在3万伦琴的剂量以上,处于半致死剂量;最适宜的辐射剂量1.5-2万伦琴.     

纳米TiO_2和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的毒性研究

为了研究纳米材料和重金属对水生生物的毒性作用,采用水生毒理学试验方法,考察了Ti O2纳米颗粒、重金属Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)对小球藻Chlorella sp.和新月菱形藻Nitzschia closterium的毒性。单一毒性试验结果表明,纳米Ti O2对小球藻和新月菱形藻96 h EC50分别为11.655、13.693 mg/L,Cu(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为10.197、10.033 mg/L,Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为11.330、13.583 mg/L。联合毒性试验结果表明,Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)对两种微藻的联合效应EC50值均随暴露时间的延长而减小,Ti O2+Cu(Ⅱ)和Ti O2+Zn(Ⅱ)对小球藻的96 h EC50分别为9.287、11.084mg/L,对新月菱形藻的96 h EC50分别为10.632、12.954 mg/L。按照水生毒理学联合效应的相加指数法评价Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)的联合毒性效应,可知纳米Ti O2分别和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的联合毒性效应均表现为拮抗作用。     

降凝剂对原油蜡晶的影响

通过X射线衍射技术对原油加剂改性过程进行了定量研究,结果表明,加剂原油与未加剂原油形成的蜡晶类型一致,均为斜方晶体,但加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶大;加剂原油蜡晶的晶面距离在不同方向上均比未加剂原油的蜡晶晶面距离小,表明加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶更加致密,有利于改善原油的流动性;蜡晶在垂直于碳链方向上的晶面距离随着温度的升高而加大,而蜡晶在平行于碳链方向上的晶面距离与温度无关.     

透明质酸的制备及其应用进展

透明质酸(Hyaluronicacid,简称HA),是国际上公认的一种生物大分子保湿剂,常用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食物添加剂等领域.综述了目前国内外对透明质酸的化学结构、理化性质以及生产方法等方面的研究进展.     

聚乳酸纳米微球制备工艺研究

聚乳酸（PLA）由于良好的生物相容性和可降解性已被广泛应用于医学领域。以聚乳酸为载体材料制备农药传输系统可有效防止敏感型药物降解,延长农药的持效期。采用乳化-溶剂挥发法（O/W）制备了聚乳酸纳米微球,考察了表面活性剂的种类及浓度、有机相和水相体积比、聚乳酸浓度等因素对纳米微球粒径大小的影响,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米微球的形貌进行表征,用纳米激光粒度仪对纳米微球的粒径和多分散指数进行了表征。结果表明：选择Tween20为表面活性剂,当Tween20浓度为0.01~0.03 g/mL、聚乳酸浓度为0.02 g/mL、有机相与水相比为1∶10,通过超声乳化可制得粒径为230~250 nm的纳米微球,并具有较好的分散性和成球性。进一步制备了聚乳酸-嘧菌酯纳米微球,表面活性剂的浓度是影响粒径的关键因素,当Tween20浓度为0.03 g/mL,所得纳米微球的粒径为236 nm,包封率和载药量分别可达81.38%和27.11%。本研究可为环境友好型聚乳酸纳米农药缓释微球的制备提供技术和参数支持。     

利用下端腐蚀法制备纳米级STM探针

在深入分析电化学腐蚀原理的基础上,发现了一种提高针尖的尖锐程度的新方法,即:利用下端腐蚀方法得到了比传统的上端腐蚀方法更尖锐的针尖.通过对腐蚀电压、腐蚀溶液浓度、切断时间的研究和分析,总结出下端腐蚀法制备纳米级STM探针的最佳综合条件;并通过对前人方案的修改和完善,研制了一套自动控制切断电路装置,该电路装置可以任意设置切断条件,以此得到不同粗细的针尖;最后将据此制作的纳米级针尖成功地应用于Unisoku-STM仪器的扫描,得到了清晰、稳定的原子级分辨Bi(0001)图像.     

利用13C CP/MAS测定葛根淀粉晶体结构

对淀粉颗粒粒度分布、热力学性质、微观结构、淀粉晶型以及双螺旋含量和相对结晶度的测定等表征葛根淀粉的物理性质和物理化学性质进行系统性探究,并以马铃薯淀粉作为对照。结果表明,葛根淀粉颗粒粒度大小的分布模式呈双峰型;起始糊化温度为64.32℃,糊化焓为1.77 J·g~(-1)。通过固体核磁可以测定葛根淀粉的晶体结构含淀粉的晶型,双螺旋含量和相对结晶度,其中,通过对NMR图谱中化学位移在94~110 nm处的C1区进行分峰,产生了2个副峰表明了葛根淀粉为Cb型晶体,同时利用X晶体衍射(X-ray diffraction,XRD)对葛根淀粉颗粒进行,衍射角在5.7°、15.3°、17.2°和17.5°时出现明显尖峰,证明葛根淀粉晶型为C型。13C CP/MAS固体核磁和XRD对葛根淀粉相对结晶度含量的测定结果分别为28.7%和19.18%,且通过13C CP/MAS得到葛根淀粉双螺旋含量为41.21%。     

湖北地黄梓醇超声波提取及含量测定

[目的]采用超声波法对湖北地黄中梓醇的提取工艺进行研究。[方法]在单因素试验基础上,采用L_9(3~4)正交试验考察乙醇浓度、提取时间、料液比对湖北地黄中梓醇提取效果的影响;运用薄层色谱分析(TLC)法分别对湖北地黄根、茎、叶和生地黄中梓醇含量进行测定。[结果]优化的工艺参数为:乙醇浓度70%,提取时间30 min,料液比1:40。TLC分析结果表明,张家界产湖北地黄叶中梓醇含量最高,为1.84%,其次是茎,为1.35%,根为1.29%,生地黄中梓醇含量最低,为0.44%。[结论]为深入研究和开发湖北地黄提供依据。     

组合同伦方法在非凸优化问题上的应用

借鉴已有的理论结果,研究具体一类非凸约束区域上优化问题的组合同伦方法的实现。针对这类非凸约束区域,给出了拟法锥的构造方法。证明了所选映射关于约束梯度是正独立的、可行域关于所选映射是满足拟法锥条件的,构造了拟法锥条件下的组合同伦方程,说明了同伦方法的可行性。     

煤矿区土壤PAHs含量特征及来源解析

我国土壤PAHs污染日益严重且来源较为复杂,为探明煤矿区土壤PAHs的污染情况,确定其污染来源,本试验通过在煤矿区不同点位采集表层土壤样品,并以该区未受PAHs污染的土壤样品作为对照,用气相色谱—质谱方法测定土壤中16种多环芳烃(PAHs)的含量,结合比值法、聚类分析法及其复合分析方法探讨PAHs污染土壤的来源。结果表明:煤矿区各采样点农地土壤中萘(Naph)、苯并(g,h,i)苝(BghiP)、茚并(1,2,3-cd)芘(InP)、二苯并(a,h)蒽(DbA)、苯并(b)荧蒽(BbF)、荧蒽(Flt)、苯并(a)蒽(BaA)、(Chry)、芘(Pyr)、苯并(a)芘(BaP)和苯并(k)荧蒽(BkF)含量基本达到了对照的5倍以上,人为影响较大。在空间分布上,萘(Naph)、芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Anth)和二苯并(a,h)蒽(DbA)为分异型,而其余PAHs则属于强分异型,不同采样点之间PAHs空间差异较大。比值法解析PAHs的来源结果表明,该煤矿区农地土壤PAHs主要来源于焦化厂、钢厂等工厂加工的煤、石油等化石燃料燃烧以及交通车辆燃烧源的燃烧。聚类分析法结果表明,PAHs来源主要包括石油泄漏、化石燃料(石油和煤)燃烧的燃烧源以及交通尾气排放;通过两种方法联合将不同污染水平点位进行功能分类的基础上,对煤矿区不同方位上PAHs的来源进行了细化分析认为,煤矿区北部、中部、南部区域土壤PAHs可能多受石油等化石燃料燃烧影响,而西部偏北方向土壤PAHs可能更多受生物质及煤炭等燃料燃烧影响。     

呼中林区森林景观的历史变域模拟及评价

在大兴安岭地区呼中区,将物种的年龄和分布信息进行随机化处理后,应用空间直观景观模型LANDIS对森林景观进行长时间(2500a)模拟,取物种演替稳定时间段作为模拟历史变域的数据来源。分别在景观水平和年龄类型水平上利用景观指数空间分析、主成分分析和核密度估计方法分析景观格局历史变域的模拟结果,并在二维空间坐标内,将研究区1990年、2000年森林景观特征与之比较。结果表明,各树种面积比例在模拟900a后都达到稳定状态,可作为无干扰条件下森林景观特征的历史变域;由于长期采伐,研究区1990年景观的斑块面积和破碎化程度都偏离了该历史变域,其中,过熟林偏离最明显,其斑块面积远小于历史变域,破碎化程度非常严重;虽然1990年后的采伐管理方案比之前的更为合理,但2000年的森林景观仍旧继续偏离历史变域。     

基于VIC模型构建的综合干旱指数在黄河流域的应用

【目的】研究黄河流域年内和年际尺度的干旱特征,为评估干旱、半干旱地区极端气候提供参考。【方法】基于VIC模型划分0.5°×0.5°经纬网,结合黄河流域多年降水资料,将子流域所有网格日径流取均值,采用GPP(Gringorten plotting position)算法构建非参数多变量综合干旱指数(Non-parametric multivariate standardized drought index,NMSDI),并在黄河流域进行了实例应用。【结果】(1)在6个月尺度上,干旱初期NMSDI指数与标准化降水指数(Standardized precipitation index,SPI)类似,末期与标准化流量指数(Standardized streamnow index,SSI)类似。(2)黄河上游及北部干旱较其他区域更为严重,旱灾风险春夏高、秋冬低。(3)黄河流域年内和年际的NMSDI指数以降低为主,但R/S分析表明,降低的趋势在未来有所减缓。(4)黄河流域年际NMSDI系列趋于稳定,仅渭河流域在1991年出现突变,可能是气候变化与人类活动耦合的结果。【结论】与传统的干旱指标相比,NMSDI综合了气象、水文干旱指标的特点且不依赖于假设的分布函数,可以有效捕获干旱状态,同时避免了不同指标之间不能直接比较的不足,在研究流域有较好的适用性。