Syntheses and properties of polyimides derived from diamines containing 2,5-disubstituted pyridine group

A Series of novel homo- and copolyimides containing pyridine units were prepared from the heteroaromatic diamines, 2,5-bis (4-aminophenyl) pyridine and 2-(4aminophenyl)-5-aminopyridine, with pyromelltic dianhydride (PMDA), and 3,3',4,4'-biphenyl tertracarboxylic dianhydride (BPDA) via a conventional two-step thermal imidizaton method. The poly(amic acid) precursors have inherent viscosities of 1.60-9.64 dL/g (c = 0.5 g/dL in DMAC, 30 degrees C) and all of them can be cast and thermally converted into flexible and tough polyimide films. All of the polyimides show excellent thermal stability and mechanical properties. The polyimides have 10% weight loss temperature in the range of 548-598 degrees C in air. The glass transition temperatures of the PMDA-based samples are in the range of 395-438 degrees C, while the BPDA-based polyimides show two glass transition temperatures (T(g)1 and T(g)2), ranging from 268 to 353 degrees C and from 395 to 418 degrees C, respectively. The flexible films possess tensile modulus in the range of 3.42-6.39 GPa, strength in the range of 112-363 MPa and an elongation at break in the range of 1.2-69%. The strong reflection peaks in the wide-angle X-ray diffraction patterns indicate that the polyimides have a high packing density and crystallinity.

Syntheses and properties of novel polyimides derived from 2-(4-aminophenyl)-5-aminopyrimidine

2-(4-Aminophenyl)-5-aminopyrimidine (4) is synthesized via a condensation reaction of vinamidium salts and amidine chloride salts, followed by hydrazine palladium catalyzed reduction. A series of novel homo- and copolyimides containing pyrimidine unit are prepared from the diamine and 1,4-phenylenediamine (PDA) with pyromellitic dianhydride (PMDA) or 3,3',4,4'-biphenyl tertracarboxylic dianhydride (BPDA) via a conventional two-step thermal imidization method. The poly(amic acid) precursors had inherent viscosities of 0.97-4.38 dL/g (c = 0.5 g/dL, in DMAc, 30 degrees C) and all of them could be cast and thermally converted into flexible and tough polyimide films. All of the polyimides showed excellent thermal stability and mechanical properties. The glass transition temperatures of the resulting polyimides are in the range of 307-434 degrees C and the 10% weight loss temperature is in the range of 556-609 degrees C under air. The polyimide films possess strength at break in the range of 185-271 MPa, elongations at break in the range of 6.8-51%, and tensile modulus in the range of 3.5-6.46 GPa. The polymer films are insoluble in common organic solvents, exhibiting high chemical resistance.

Wave generation by the falling rock in the two-dimensional wave tank

Wave generation by the falling rock in the two-dimensional wave tank is experimentally and numerically studied, where the numerical model utilizes the boundary element method to solve the fully nonlinear potential flow theory. The wave profiles at different times are measured in the laboratory, which are also used to test the numerical model. Comparisons show that the experimental and numerical results are in good agreement, and the numerical model can be used to simulate the wave generation due to the submarine rock falling. Further numerical tests on the influences of the rock size, density, initial position and the falling angle on the wave elevation of the generated waves are performed, respectively. The results show that the size and density of the rock have strong effects on the maximum elevation of the generated wave, while the effects of the initial position and the falling angle of the rock are also significant. When the size or the density of the rock increases, the maximum elevation of the generated wave increases. The same effect on the generated wave would be produced if the initial position of the rock becomes closer to the surface, or the falling angle between the falling route and the vertical direction turns larger. In addition, the present numerical tests reveal that the submarine rock falling provides a new generation method for the breaking wave in the wave tank.

玻璃海鞘多肽PCI的分离纯化及其抗血管生成活性研究

血管生成是肿瘤生长、发展的必经之路，并且与实体瘤的发生、转移有着密切的关系，抑制肿瘤新生血管生成具有特异性高、疗效好、不易产生耐药性以及毒副作用低等特点，因此抑制肿瘤血管形成可望成为治疗癌症的一个突破点，以抗血管生成为主的肿瘤生物治疗研究已成为近十年的研究热点。玻璃海鞘（Coina intestinalis）属于内性目、玻璃海鞘科，因其进化上的独特地位常作为研究神经发育、免疫系统进化的材料。在其它种属的海鞘中分离发现了多种具有抗肿瘤活性的多肽，但关于玻璃海鞘抗血管生成活性多肽的分离纯化和活性研究未见报道。本文利用多种分离纯化手段，采用活性追踪的方法首次从玻璃海鞘中分离得到具有抗新生血管生成作用的多肽，并对其抗血管生成活性做了初步研究。 本研究利用冷丙酮分级沉淀，超滤截留分子量小于5kDa的蛋白，再经SephadexG25、Superdex75柱层析，µRPC C2/C18反相柱层析等分离手段，采用活性追踪的方法，由玻璃海鞘（Coina intestinalis）中分离纯化出抗血管生成多肽PCI，据保留时间计算其分子量为1.8 kDa。MTT检测表明其对人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）具有强烈的抑制作用，IC50为7.5 μg/ml，并对多种肿瘤细胞有直接的抑制作用。斑马鱼胚胎体内实验进一步表明PCI在40 μg/ml的浓度下作用12h，斑马鱼胚胎新生血管生成受到显著抑制，肠下静脉血管长度为正常组的30%，斑马鱼胚胎血管生成率为正常组的45%。

Catalytic reduction of NO over in situ synthesized Ir/ZSM-5 monoliths

The catalytic performance of Ir-based catalysts was investigated for the reduction of NO under lean-burn conditions over binderless Ir/ZSM-5 monoliths, which were prepared by a vapor phase transport (VPT) technique. The catalytic activity was found to be dependent not only on the Ir content, but also on the ZSM-5 loading of the monolith. With the decreasing of the Ir content or the increasing of the ZSM-5 loading of the monolith, NO conversion increased. When the ZSM-5 loading on the cordierite monolith was raised up to ca. 11% and the metal Ir content was about 5 g/l, the NO conversion reached its maximum value of 73% at 533 K and SV of 20 000 h(-1). Furthermore, both the presence of 10% water vapor in the feed gas and the variation of space velocity of the reaction gases have little effect on the NO conversion. A comparative test between Ir/ZSM-5 and Cu/ZSM-5, as well as the variation of the feed gas compositions, revealed that Ir/ZSM-5 is very active for the reduction of NO by CO under lean conditions, although it is a poor catalyst for the C3H8-SCR process. This unique property of Ir/ZSM-5 makes it superior to the traditional three-way catalyst (TWC) for NO reduction under lean conditions. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Effect of Pb Volatilization on Dielectric Properties of 0.77PbMg1/3(Nb0.9Ta0.1)2/3O3-0.23PbTiO3

Lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT) is an intriguing candidate for applications in many electronic devices such as multi-layer capacitors, electro-mechanical transducers etc. because of its high dielectric constant, low dielectric loss and high strain near the Curie temperature. As an extension of our previous work on Ta-doped PMNT-PT aimed at optimizing the performance and reducing the cost, this paper focuses on the effect of Pb volatilization on the dielectric properties of 0.77Pb(Mg1/3(Nb0.9Ta0.1)2/3)O3-0.23PbTiO3. The dielectric constant and loss of the samples are measured at different frequencies and different temperatures. The phase purity of this compound is determined by X-ray diffraction pattern. It is found that the volatilization during sintering does influence the phase formation and dielectric properties. The best condition is sintering with 0.5 g extra PbO around a 4 g PMNT-PT sample.

Ablation of hydrogen isotopic spherical pellet due to the impact of energetic ions of the respective isotopes

The ablation rate of a hydrogen isotopic spherical pellet G(is) due to the impact of energetic ions of the respective isotopes and its scaling law are obtained using the transsonic neutral-shielding model, where subscript s might refer to either hydrogen or deuterium. Numerical results show that if E0s/E0e2 greater-than-or-equal-to 1.5, G(is)/G(es) greater-than-or-equal-to 20%, where E0s and E0e are the energy of undisturbed ion and electron, respectively, and G(es) is the ablation rate of a pellet due to the impact of electrons. Hence, under the NBI heating, the effect of the impact of energetic ions on the pellet ablation should be taken into consideration. This result also gives an explanation of the observed enhancement of pellet ablation during NBIH.

微/纳米氧化锌（ZnO）的生长、性质及其应用研究

纳米氧化锌（ZnO）是一种直接宽带隙半导体材料，室温下其禁带隙宽为本3.37 eV，激子束缚能为60 meV。纳米ZnO有明显的尺寸效应、表面和界面效应等，物理化学性能优越。在压电材料、铁电材料、平面显示、表面声波、传感器、场发射器件、激光、光催化等方面有着广泛的用途。近年来，对纳米ZnO材料的研究成为国内外的一个热点。 本论文研究了用化学气相沉积（CVD）法制备微/纳米ZnO材料。通过控制实验条件，合成了多种特殊结构和形貌的微/纳米ZnO材料，并用扫描电子显微镜（SEM）、高分辨率透射电镜（HR-TEM）、X-射线衍射仪（XRD）、Raman光谱和光致发光（PL）等对材料的结构和光学性能进行了表征。采用CVD法，在温度为630 °C，氧气流量为15 sccm，氩气流量为300 sccm的条件下，制备了一种纳米带冠四足状ZnO（T-ZnO）。此结构ZnO材料的每根足顶端均有一规则的六方帽形结构，具有很大的比表面积。实验结果表明：合成的ZnO材料为纤维锌矿结构单晶，并且沿着(0001)方向生长；室温下的PL谱有两个激发峰，一个是在393 nm处相对较弱的近带紫外峰，另一个是在511 nm处强峰。而材料在600 °C下氧气中退火30 min后，511 nm附近的绿光激发辐射峰则基本消失了，这说明在511 nm处的绿光激发辐射峰可能是由于氧空位引起的。此外，通过改变实验条件，还得到了其他多种结构的微/纳米ZnO材料。 通过大量实验，找到了一种在低温下合成微/纳米ZnO材料的新方法，即水蒸气氧化法。用ZnI2作为锌源，水蒸气作为氧化剂，实验温度在300～500 °C范围内，大大低于通常CVD法的500～1500 °C。采用此法，用硅做基底，得到了一系列有趣的实验结果，大多数情况下ZnO纳米晶自组装成很规则的圆。而在瓷舟中收集到的纳米ZnO跟普通CVD法结果相似，可以得到锥状、棒状等结构的纳米晶，但其生长方式与硅基底上的有很大差别。此外，用水蒸气氧化法，还实现了ZnO纳米晶在碳纳米管（CNTs）上的直接生长，而且其PL性能增强，这可能是纳米ZnO和CNTs相互耦合的结果。在700 °C温度下，以锌粉和ZnI2作为锌源，用水蒸气作为氧化剂，在硅基底的正反面分别得到了纳米棒和纳米推子阵列。此外，还对水蒸气氧化法的化学反应机理进行了分析，实验结果证明：固态ZnI2在受热和一定真空度下先蒸发成ZnI2分子，ZnI2分子遇到水蒸气发生反应生成偶极ZnO分子，这些ZnO偶极分子在硅基底上通过静电力自组装成特殊的几何形状。 此外，还通过分子动力学模拟的方法，对材料的力学性能进行了研究，得到了ZnO的弹性常数和体弹性模量，模拟值跟其他研究人员的实验和模拟结果吻合得很好，并估出算了ZnO晶体的表面能和断裂韧性。 本论文还对制备材料的光催化性能进行了系统的研究，采用CVD法制备ZnO，对铬黑T（EBT）进行光催化降解实验。通过正交实验方法，得到了ZnO催化降解EBT的最佳工艺条件，即催化剂用量为5 g/L，光照强度为120 W，反应温度为20 °C，反应时间为120 min，EBT浓度为10 mg/L，溶液pH值为4。 在最佳实验条件下，20分钟内有95%的EBT被降解完，30分钟内则全部降解。因此，ZnO在EBT的降解中催化效率很高，在废水处理中具有潜在的应用前景。

相位解包裹算法中基于调制度的新质量图

在移相法测量光学波面或物体形貌过程中。相位解包裹是条纹自动分析中的关键技术，而质量图对解包裹相位算法起着至关重要的作用。用计算机模拟干涉图获得相位导数偏差质量图，指出其在标识相位数据质量方面的不足，并根据调制度结合相位梯度构造出新的质量图（称之为调制度相位梯度偏差质量图）来弥补此缺陷。再以新质量图数据为权值，采用加权最小二乘解包裹算法验证新质量图的可靠性。最后通过实验数据，比较新质量图和相位导数偏差质量图在解包裹相位算法中的作用，得到新质量图的解相结果均方根（RMS）值为2．652rad，而相位导数偏差质

数值模拟探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻

采用有损耗介质和色散介质的二维时域有限差分方法,数值模拟了以光波长514.5 nm的p偏振基模高斯光束为入射光源,激发Kretschmann型表面等离子体共振,并通过探针的局域场增强效应实现纳米光刻的新方法——探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻.分别就探针与记录层的间距以及探针针尖大小,模拟分析了不同情况下探针的局域场增强效应和记录层表面的相对电场强度振幅分布.结果表明,探针工作在接触模式时,探针的局域场增强效应最明显,记录层表面的相对电场强度振幅的对比度最大;当探针针尖距记录层5 nm时,针尖下方记录层表面的相对电场强度振幅大于光刻临界值的分布宽度与针尖尺寸相近.

新一代大功率固体板条激光器的技术进展

介绍了固体板条激光器为了获得大功率和高光束质量而采用的新技术, 阐述了新一代大功率固体板条激光器的最新进展, 分析了新一代大功率固体板条激光器的技术特点, 并对其应用前景进行了展望。

宽禁带氧化锌半导体薄膜的研究进展

氧化锌作为新一代化合物半导体，其禁带宽度对应紫外光的波长。氧化锌薄膜有望开发蓝光、蓝绿光、紫外光等多种发光器件，具有广阔的应用前景。重点介绍了氧化锌薄膜的研究进展以及存在的问题，并对氧化锌薄膜的未来进行了展望。

紫金牛抗结核病有效成分的研究

抗痨中草药紫金牛全草的乙醇提取部分的水不溶物,用稀醇溶解后即得有效部分。经几个单位对201例病员进行临床治疗肺结核病试验,总有效率为81.5%。进而从有效部分中分离到两个抑制结核杆菌生长效力较强的新的酚性成分,称为紫金牛酚IC_(?)H_(?)O_2和紫金牛酚ⅡC_(19)H_(30)O_2。紫金牛酚Ⅰ抑菌效价为每ml12.5μg,紫金牛酚Ⅱ抑菌效价为25～50μg。另一酚性成分2-甲基腰果酚前人在紫金牛中没有报道过的。除此之外,我们还从全草中分离和鉴定了冬青醇(ilexol)、恩贝素(embelin)、矮地茶素(bergenin)和槲皮素(quercetin)等成分。

羊草草原群落氮素平衡和碳水化合物贮藏对氮素添加的响应

草地在世界各种不同的气候带和土壤类型区均有分布，约占陆地面积的24%。尽管二十世纪中叶以来，人类通过各种措施，使氮素由大气圈进入生物圈的量已经翻了一翻，但是，草地生态系统由于没有得到足够的氮素补充，其生产力至少是季节性地受到氮素的制约。我国草原生态系统的退化与氮素匮乏已经引起了广泛重视。尽管一些研究者的工作已经涉及到氮素循环的一些方面，但是关于草原生态系统的氮素平衡过程的系统研究迄今尚未开展。地下器官中贮藏养分的积累是多年生牧草抵御不良环境条件的物质保障，碳水化合物是我国典型草原植物重要的贮藏营养物质。但是关于我国草原生态系统贮藏养分的研究还相当匮乏。值得一提的是，不合理的人类活动也加剧了草地生态系统氮素的损失，甚至对全球环境和人类健康产生了重要影响。为此，我们在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地设计了氮素添加试验，采用15N稀释法对典型草原羊草群落的氮素吸收利用、氮素平衡进行了研究，并就氮素添加条件下，植物氮素利用与植物竞争的关系、氮素吸收分配与牧草生物产量与品质的关系进行了探讨。同时采用高效液相色谱对羊草群落植物贮藏碳水化合物的种类与含量进行了测定。 15N稀释法的试验结果表明：我国典型草原羊草群落吸收的氮素平均16.41%来源于肥料，83.59%来源于土壤。氮素添加不仅显著促进了羊草群落地上器官对肥料氮索和土壤氮素的吸收量，而且促进了地下器官对肥料氮素和土壤氮素的吸收量。生物量达到最大时，羊草群落吸收的氮素分配到地下器官中的比例平均为74.85%，分配到地上器官中的比例平均为25.15%。植物吸收的肥料氮素在地上和地下器官之间的分配比例约各占50%。 在我国典型草原羊草群落，植物对肥料氮素的回收率仅为31.61%，氮素添加显著影响羊草群落植物对肥料氮素的回收，随着氮素添加量的提高，地上和地下植物器官对肥料氮素的回收量均显著提高。凋落物的肥料氮素回收率为2.92%，地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。肥料氮素的土壤存留率为36.16%，主要分布在地表至40cm的土层范围内(>95%)。各土层存留的标记肥料氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。肥料氮素的当季损失率为21.77%-43.38%。风险：收益分析表明，在本试验条件下，添加5.25gN/m2与28gN/m2的处理风险大于收益，添加17.5g/m2的处理风险最低，收益最高，在草原生态系统的管理中可以参考。 为了了解羊草群落植物的竞争能力是否对羊草群落植物的相对多度有影响，我们对不同盖度的10个物种的15N吸收速率、15N分配、植物组织氮素含量、单株生物量、根／冠比、氮素生产力等反映植物竞争能力的指标进行了测定和分析。发现向根系的氮素分配比例、根／冠比、和氮素生产力与植物的相对盖度显著正相关，向地上器官的氮素分配比例、氮素吸收速率与相对盖度呈显著负相关，而植物组织氮素含量、和单株生物量与植物相对盖度无关。 试验前，我们认为氮素吸收速率应该与植物的相对多度显著正相关，但是本试验发现却是显著负相关。这一结果说明，高的氮素吸收速率并不能代表较高的竞争能力，而是稀少植物能够与优势植物共存的一种生理机制。 氮素的吸收与分配显著地影响牧草的生物产量和品质。氮素添加提高了羊草生物量，促进了生物量向地上器官的分配比例，降低了向根系的分配比例，使根／冠比显著降低。氮素添加促进了羊草对氮素的吸收以及向茎叶中的分配比例，降低了向根系的分配比例，提高了羊草各器官的氮素含量和地上器官的蛋白质含量，对根系的蛋白质含量无显著影响。本试验条件下，氮素添加水平为17.5gN/m2时，羊草根、茎、叶生物产量均最高。与17.5gN/m2的处理相比较，添加28gN/m2的处理，羊草的生物产量以及牧草蛋白质含量均无显著差异。初步认为，本实验条件下，17. 5gN/m2是较为适宜的氮素添加量。 地下器官中贮藏养分的积累是多年生牧草抵御不良环境条件的物质保障，碳水化合物是我国典型草原植物重要的贮藏营养。采用高效液相色谱(HPLC)对羊草群落地下器官的贮藏性碳水化合物进行了分析。结果表明，羊草群落地下贮藏碳水化合物种类主要包括甘露糖醇、果聚糖、蔗糖、葡萄糖和果糖。其中甘露糖醇是最主要贮藏碳水化合物，约占60%;其次是果聚糖，约占30%。氮素添加量对羊草群落地下贮藏碳水化合物有显著影响。在0～50 g NH4N03. m-2.yr-1范围内，随着氮素添加量的增加，总糖、果聚糖、甘露糖醇的含量均逐渐升高。氮素添加时期对羊草群落地下贮藏碳水化合物含量亦有显著影响。7月初（雨季）添加氮素比4月份（牧草开始返青）更有利于牧草地下贮藏碳水化合物的积累。 对羊草根茎中的贮藏性碳水化合物的测定结果表明，羊草根茎中的贮藏碳水化合物组分主要包括果聚糖、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖和果糖。其中果聚糖是最主要贮藏碳水化合物，约占60%：其次是甘露糖醇，约占20%。氮素添加量对羊草根茎中的贮藏碳水化合物有显著影响。在0～17.5 g N/m2范围内，随着氮素添加量的增加，总糖、果聚糖、甘露糖醇的含量均逐渐升高。氮素添加时期对羊草根茎中的贮藏碳水化合物的含量亦有显著影响。在7月初添加氮素比4月份添加氮素更有利于贮藏碳水化合物的积累。