Scale study of direct synthesis of dimethyl ether from biomass synthesis gas

We investigated the synthesis of dimethyl ether (DME) from biomass synthesis gas using a kind of hybrid catalyst consisting of methanol and HZSM-5 zeolite in a fixed-bed reactor in a 100 ton/year pilot plant. The biomass synthesis gas was produced by oxygen-rich gasification of corn core in a two-stage fixed bed. The results showed that CO conversions reached 82.00% and 73.55%, the selectivities for DME were 73.95% and 69.73%, and the space-time yields were 124.28 kg m- 3 h- 1 and 203.80 kg m- 3 h- 1 when gas hourly space velocities were 650 h- 1 and 1200 h- 1, respectively. Deoxidation and tar removal from biomass synthesis gas was critical to the stable operation of the DME synthesis system. Using single-pass synthesis, the H2/CO ratio improved from 0.98-1.17 to 2.12-2.22. The yield of DME would be increased greatly if the exhaust was reused after removal of the CO2.

陕北风沙滩地区紫花苜蓿地下滴灌带埋设深度初步研究

研究了半干旱沙区不同滴灌带埋设深度下紫花苜蓿的生长特性。通过试验研究分析了滴灌带埋设深度对紫花苜蓿植株高度、茎粗、分枝数、根系生长、根系密度和产量等生长特性的影响。采用主成分分析法对不同滴灌带埋设深度的紫花苜蓿等生长特性进行了综合评价。结果表明,滴灌带不同埋设深度对苜蓿各个生育期生长特性指标影响不同。在苗期,埋设深度为10 cm的处理,有利于苜蓿生长。从分枝期起,埋设深度为30 cm的处理优于其它处理;在整个生育期内,不同埋设深度对苜蓿生长特性影响的综合评判结果为:埋深30 cm>埋深20 cm>埋深10 cm>埋深40 cm。

宽能隙半导体氮化镓的合成、相变与性质的研究

GaN是最有前途的宽能隙半导体材料之一。它具有优异的光电子特性及稳定的物理性能，因此引起了各国科研工作者的广泛兴趣，各国争相研制GaN基蓝紫光和紫外波段的光电器件，并取得了令人瞩目的结果。关于GaN的研究每年有大量的文献报道，GaN基发光二极管已经产业化。通过文献调研发现，在GaN的研究中存在一些重要的基础工作有待完成。如，GaN陶瓷体的制备，结构相变研究，材料的室温合成方法等。当前 GaN器件的研究的关键问题之一是获得高质量的GaN薄膜，而影响膜质量的关键因素是选择合适的与GaN晶格匹配和热膨胀匹配的衬底材料。GaN晶体是公认的最佳材料，但是GaN晶体制备困难，迄今为止，尚未得到足够尺寸的大单晶材料。GaN陶瓷体的制备有可能替代单晶体作为理想的衬底材料。由于GaN热稳定性差，烧结时易挥发，到目前为止，尚无合成GaN陶瓷体的报道。闪锌矿结构立方GaN具有比纤锌矿结构的GaN更容易进行P型掺杂、发光效率高的特点，因而成为该材料研究的热点问题之一。虽然己有一些立方相GaN粉末合成和膜制备的报道，但是六方纤锌矿GaN向立方闪锌矿的相变研究尚属空白。研究六方相到立方相的相变规律，有助于相变的认识及立方GaN的合成。降低GaN的合成温度对该材料的制备有重要的意义。低温合成GaN的工作已有一些报道，但室温下的合成研究尚待探索。本文通过建立高氨压合成新技术，首次实现了GaN陶瓷体的合成。利用机械合金化产生的机械力化学效应，实现了h－GaN向c－GaN的相变。利用机械力化学反应方法完成了非晶纳米GaN粉末的室温反应合成。此外，还对GaN的衬底材料LiGaO_2晶体的气相合成进行了研究。GaN粉末是在常压下，通过Ga_2O_3和NH_3反应制备的。在实验中发现，反应温度直接影响产物的颜色、结晶状态和纯度。实验中得到的制备GaN粉末的最佳条件是温度为950 ℃左右、反应时间为4小时。以GaN粉末为原料，通过建立高氨压合成新方法，在高压佩刃成功的实现GaN陶瓷体的烧结。通过在组装中添加适量的LiNH_2使之在高温高压下分解，从而形成高氨压的烧结环境。所得到的GaN的烧结体的结晶状态明显提高，在空气中的 稳定性也明显增强。随着温度的变化，所制得的GaN烧结体分别呈现为棕褐色（<900 ℃）、墟拍色（900-1100 ℃)及淡黄色（>1100 ℃）。通过对不同条件下制备的烧结体进行密度测试及破碎表面的SEM分析发现，4GPa、1000 ℃为GaN陶瓷体的最佳制备条件。通过对GaN烧结体的光谱性质进行研究发现GaN陶瓷体的荧光发射峰及红外光谱的吸收峰位置均发生了位移。实验采用机械合金化装置，在机械力化学效应的诱导下实现了GaN由纤锌矿的六方结构向闪锌矿立方结构的相转变。六方结构的GaN的XRD的图谱的明显特征是三个最高衍射强度所对应的峰的位置依次为36.7°, 32.3°和34. 5°（2θ）。经过机械球磨后的XRD的图谱在34.5°、57.8°和69.1°（2θ）位置的衍射峰为三个最强峰，而且在40.4°(2θ位置出现了一个较弱的衍射峰（该衍射峰为立方氮化嫁的特征峰）。以上结果表明，在机械球磨的作用下，六方GaN发生了向立方GaN结构的相转变。通过Raman散射光谱对比测试，六方GaN的光谱图中535, 557和567cm~(-1)的散射峰分别对应与A_1(TO), E_1(TO)和E_2声子模的振动频率，其中Ez为六方相的特有的声子模。经过球磨后的粉末的尺aman散射光谱图中551、716cm~(-1)分别对应于立方相的To和LO声子模的振动频率。光谱中六方结构的特征峰El的消失及立方相特征峰LO的出现进一步证实了在机械合金化的作用下，GaN发生了由六方相向立方相的转变。根据机械球磨可发生机械力化学反应的原理，实验中通过选择合适的嫁源和氮源，在机械合金化装置中实现了纳米非晶态GaN的室温合成。以化学计量比为1；1：1的Ga, NaN_3和NH_4Cl为原料，通过机械球磨进行合成反应。分析产物的XRD图谱发现，所有结晶相的衍射峰与NaCl的标准卡片吻合，在32-38°（2θ）区间出现一非晶相的宽峰（与GaN主峰位置对应）。证实了经过机械球磨发生了合成反应（Ga+NaN_3+NH_4Clx→GaN+NaCl+N_2+NH_3+H_2），得到了纳米非晶态GaN。通过对所得的粉末进行TEM表征，其产物颗粒为5nm左右。根据Li_2o和Ga_2o易挥发的特点，采用LiCO_3、Ga和Ca_2O_3为原料通过气相法制备了LiGaO_2晶体。

猕猴白化病分子机制和灵长类的分子进化研究

酪氨酸酶是黑色素合成当中的关键酶。人酪氨酸酶基因包括5个外显子，在染色体11q14-q21位置上占据了约50kb长的区域。对人类眼皮肤型白化病（Oculocutaneous albinism, OCA)的许多研究表明，该病主要是由于酪氨酸酶基因的突变引起的。昆明动物研究所白化猴研究小组数十年来一直从事白化猕猴的培育和研究工作，目前饲养着2只白化猕猴和它们的后代，这提供了我们研究猕猴白化分子机制目的条件。为了弄清猕猴白化病的分子机制，我们根据人酪氨酸酶基因序列设计了5对PCR引物扩增相应的5个外显子，序列分析表明，白化猕猴珍珍酪氨酸酶基因第184个密码子第2位置（外显子1的核苷酸位置551）处发生一个C→A的无义突变，使编码丝氨酸（Ser)的密码子变成了一个终止密码，这样后面1038bp的核苷酸片段（346个氨基酸残基）被截断，导致酪氨酸酶翻译不完全，迄今为止，并没有发现合成黑色素的第二条生化途径，因此由于该酶不能行使正常功能而将导致黑色素不能正常表达。这可能是导致该例猕猴白化病的原因。为了解酪氨酸酶基因序列变异的规律及其与功能的关系，探讨该基因作为系统发育研究中遗传标记的有效性，我们测定了黑猩猩（Pan troglodytes)、倭黑猩猩（Pan paniscus)、大猩猩（Gorilla gorilla)、猩猩(Pongo pygmaeus)、长臂猿（Hylobates lar)、食蟹猴（Macaca fascicularis)、狒狒（Simia cynocephalus)、猕猴（Macaca mulatta)、熊猴（Macaca assamensis)、菲氏叶猴（Presbytis p. crepusculus)、白臀叶猴（Pygathrix nemaeus)、滇金丝猴（Rhinopithecus r. bieti）和蛛猴（Ateles paniscus)13个灵长类中代表种的酪氨酸酶基因全部5个外显子的DNA序列。基于这些序列，用简约法构建了分子系统树。结果表明，人猿超科与旧大陆猴各自形成一单系群。人猿超科各物种和旧大陆猴有明显分化，人与大猩猩的关系比人与黑猩猩的关系近。酪氨酸酶基因在解决灵长类系统发育关系上是一个较有用的基因。为了进一步了解中国猕猴（Macaca mulatta)的亚种分化和不同地理群体间的基因流状况，我们测定了来自中云南、广西、福建、海南、浙江、河南、湖南、湖北、安徽、四川、贵州和越南猕猴共96只个体和一只外群食蟹猴的线粒体DNA控制区576bp的DNA序列，基于这些序列，运用距离法对中国恒河猴的分子进行和遗传多样性进行了分析，我们的研究结果显示，云南、四川和湖南猕猴群体与其它群体存在显著分析，海南群体内遗传多样性最低、四川、广西、浙江、福建和越南群体内遗传多样性较丰富。中国猕猴的分化可能存在三条路线。中国猕猴的遗传多样性较丰富。

1．55μm低温生长GaAs谐振腔增强型探测器

利用低温（200℃）生长的GaAs材料作为吸收层制备了GaAs基1．55μm谐振腔增强型（RCE）光电探测器，对其光电特性进行了分析、研究．无光照0偏压下探测器暗电流为8．0×10^12A；光电流谱峰值波长1563nm；响应谱线半宽4nm，具有良好的波长选择性．

1.3微米发光自组织InAs/GaAs量子点的电致发光研究

用优化的MBE参数生长了1.3μm发光的InAs/GaAs量子点材料，并制成发光二极管，对不同温度和有源区长度下样品的电致发光谱进行了细致的研究。观察到两个明显的电致发光峰，分别对应于量子点基态和激发态的辐射复合发光。实验表明，由于能态填充效应的影响，适当增大量子点发光器件有源区长度，更有利于获得基态的光发射。这个结果提供了一种控制和调节InAs/GaAs量子点发光二极管和激光器的工作波长的方法。

光电子材料InP玷污的研究

文章给出了光电子材料InP的（100）和（111）晶面质谱分析的结果，对（100）晶面做了光荧光分析。在300和77 K温度下测量了（100）晶面的电子浓度及电子迁移率。研究表明玷污主要来自硅。

GaAs MISHFET的研制

中科院基金

Influence of crystal perfection on the reverse leakage current of the SiGe Si p-n heterojunction diodes

Double-crystal X-ray diffraction and I-V characterization have been carried out on the GSMBE grown SiGe/Si p-n heterojunction materials. Results show that the SiGe alloys crystalline quality and the misfit dislocations are critical influences on the reverse leakage current. The crystal perfection and/or the degree of metastability of the Sice alloys have been estimated in terms of the model proposed by Tsao with the experimental results. High-quality p-n heterojunction diodes can be obtained by optimizing the SiGe alloy structures, which limit the alloys in the metastable states. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.