A Communication-Theoretic Framework for 2-DMR Channel Modeling: Performance Evaluation of Coding and Signal Processing Methods

We develop a communication theoretic framework for modeling 2-D magnetic recording channels. Using the model, we define the signal-to-noise ratio (SNR) for the channel considering several physical parameters, such as the channel bit density, code rate, bit aspect ratio, and noise parameters. We analyze the problem of optimizing the bit aspect ratio for maximizing SNR. The read channel architecture comprises a novel 2-D joint self-iterating equalizer and detection system with noise prediction capability. We evaluate the system performance based on our channel model through simulations. The coded performance with the 2-D equalizer detector indicates similar to 5.5 dB of SNR gain over uncoded data.

Non-existence of tight neighborly triangulated manifolds with beta(1)=2

All triangulated d-manifolds satisfy the inequality ((f0-d-1)(2)) >= ((d+2)(2))beta(1) for d >= 3. A triangulated d-manifold is called tight neighborly if it attains equality in this bound. For each d >= 3, a (2d + 3)-vertex tight neighborly triangulation of the Sd-1-bundle over S-1 with beta(1) = 1 was constructed by Kuhnel in 1986. In this paper, it is shown that there does not exist a tight neighborly triangulated manifold with beta(1) = 2. In other words, there is no tight neighborly triangulation of (Sd-1 x S-1)(#2) or (Sd-1 (sic) S-1)(#2) for d >= 3. A short proof of the uniqueness of K hnel's complexes for d >= 4 under the assumption beta(1) not equal 0 is also presented.

Capturability Analysis of a 3-D Retro-PN Guidance Law for Higher Speed Nonmaneuvering Targets

This brief presents the capturability analysis of a 3-D Retro-proportional navigation (Retro-PN) guidance law, which uses a negative navigation constant (as against the usual positive one), for intercepting targets having higher speeds than interceptors. This modification makes it possible to achieve collision conditions that were inaccessible to the standard PN law. A modified polar coordinate system, that makes the model more compact, is used in this brief for capturability analysis. In addition to the ratio of the target to interceptor speeds, the directional cosines of the interceptor, and target velocity vectors play a crucial role in the capturability. The existence of nontrivial capture zone of the Retro-PN guidance law and necessary and sufficient conditions, for capturing the target in finite time, are presented. A sufficient condition on the navigation constant is derived to ensure finiteness of the line-of-sight turn rate. The results are more extensive than those available for 2-D engagements, which can be obtained as special cases of this brief. Simulation results are given to support the analytical results.

High Aspect Ratio (L/D) Riser Viv Prediction Using Wake Oscillator Model

A two-dimensional (2-D) vortex-induced vibration (VIV) prediction model for high aspect ratio (LID) riser subjected to uniform and sheared flow is studied in this paper. The nonlinear structure equations are considered. The near wake dynamics describing the fluctuating nature of vortex shedding is modeled using classical van der Pol equation. A new approach was applied to calibrate the empirical parameters in the wake oscillator model. Compared the predicted results with the experimental data and computational fluid dynamic (CFD) results. Good agreements are observed. It can be concluded that the present model can be used as simple computational tool in predicting some aspects of VIV of long flexible structures. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

冬小麦抗寒性和光合作用对增强UV-B辐射与温度交互作用的响应

人类活动产生的氯氟烃化合物破坏了大气臭氧层，导致了到达地球表面的UV-B辐射大幅度增加。UV-B辐射增强可以影响到植物的生长、形态与发育等各个方面，因此有关增强UV-B辐射对植物的影响，及其与许多环境因子复合作用的研究都已经广泛开展。但是增强UV-B辐射与温度，特别是与低温的相互作用的研究报道很少。在北半球的晚秋至早春这段时期里，一些越冬生长的植物将面临着UV-B辐射增强和低温的双重胁迫，因此，迫切需要进行UV-B辐射和低温生长环境下植物的响应及其机制的研究。 以人工气候生长室中生长的冬小麦(Triticum aestivum)幼苗为试验材料，研究了低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和较高剂量（7.0 kJ m-2 d-1 UV-BBE，HUVB）UV-B辐射处理对20/16℃条件下幼苗抗寒力的交叉适应性及其抗氧化系统的反应;同时还研究了在两种生长温度（25/20℃和10/5℃）条件下，低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和超高剂量（10.3 kJ m-2 d-1 UV-BBE，SHUVB）UV-B辐射处理幼苗的生长速率、光合与荧光参数、叶黄素循环色素、抗氧化系统、以及抗寒性和酚类物质等生理反应，以期阐明不同温度条件下生长的冬小麦对UV-B辐射的生长、光合作用以及抗寒性响应与适应机制。主要结果如下： 1.在LUVB辐射处理下，在20/16℃和25/20℃条件下生长的冬小麦幼苗LT50值都显著降低，HUVB辐射处理对在20/16℃条件下生长的幼苗LT50值也可以显著降低，而SHUVB辐射对25/20℃条件下生长的幼苗LT50值没有显著影响。但是，LUVB和SHUVB辐射处理都导致了10/5℃条件下生长的幼苗LT50值的显著增加。表明适当的UV-B辐射能增强较高温度（20/16℃或25/20℃）条件下冬小麦幼苗的抗寒力，即表现出对冷冻低温的交叉适应性，但低温（10/5℃）生长条件却削弱了UV-B辐射下冬小麦的抗寒能力。 2.在20/16℃条件下接受UV-B辐射预处理的幼苗在-6℃条件下冷冻胁迫6 h再缓慢恢复6 h后，与未进行UV-B辐射处理的对照相比，其叶片过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性，谷胱甘肽氧化还原比例（GSH/GSSG）都显著提高，而由硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）代表的膜质过氧化程度显著低于对照。此外，UV-B辐射期间处理幼苗的H2O2含量较对照显著增加，而冷冻恢复以后却明显低于对照。表明UV-B辐射诱导的抗寒力的提高应该与冷冻恢复后植株体内抗氧化系统的上调表达有关，H2O2可能参与了UV-B辐射对低温的交叉适应的信号传导。 3.除25/20℃生长条件下的LUVB处理的小麦幼苗外，UV-B辐射显著降低幼苗的相对生长速率（RGR）、净光合速率（Pn）、光系统II最大量子产量（Fv/Fm）、光系统II实际量子产量（(F΄m−Fs)/F΄m）以及光化学淬灭（qP），但是UV-B辐射并不影响叶片胞间CO2浓度（Ci），而且冬小麦幼苗生长和光合作用的抑制被增加的UV-B辐射剂量和降低的温度加强。UV-B辐射引起的光抑制由非气孔限制所导致，而且主要与PS II光化学效率降低有关。 4.UV-B辐射显著增加了两个温度条件（20/16℃或25/20℃）下生长的冬小麦幼苗叶黄素循环过程中紫黄素（V）的合成，但抑制了V向玉米黄质（Z）的转化，从而造成了对照与LUVB辐射处理幼苗之间的叶片中脱环氧化比例（DEPS）和NPQ无显著性差异，但SHUVB辐射处理幼苗叶片中DEPS和NPQ显著降低。因此，在本试验条件下，增强UV-B辐射处理的冬小麦可能并不通过热耗散形式形成光保护机制，光抑制形成的过剩激发能的耗散可能更多地通过代谢途径来实现。 5.UV-B辐射处理提高了在25/20℃条件下幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和GR等活性，以及抗坏血酸氧化还原比例（AsA/DHA）和GSH/GSSG;但是在10/5℃下，UV-B辐射除了导致SOD和CAT活性升高之外，对APX活性和AsA/DHA并不产生明显影响，但GPX和GSH/GSSG则显著降低。说明UV-B辐射幼苗的抗氧化系统在较高生长温度下显著地增强，而在低温10/5℃下被严重地削弱或降低，即低温阻止了代谢途径的光保护机制的正常运转。 6.多酚物质在UV-B辐射或低温10/5℃条件下都能显著地累积，且在UV-B辐射和低温复合作用下增加尤其显著，表明多酚物质在两个温度生长条件下特别是低温条件下都参与了对UV-B辐射幼苗的保护。 7.在高温条件下仅仅SHUVB处理的幼苗TBARS含量显著增加，而低温10/5℃条件下两个UV-B辐射处理都非常显著地上升，说明与高温生长条件相比较，低温加重了UV-B辐射引起的氧化胁迫，低温10/5℃条件下幼苗多酚的增加以及抗氧化系统的部分增强都没有能阻止UV-B辐射对幼苗的伤害。

Rapid patterning of 1-D collagenous topography as an ECM protein fibril platform for image cytometry.

Cellular behavior is strongly influenced by the architecture and pattern of its interfacing extracellular matrix (ECM). For an artificial culture system which could eventually benefit the translation of scientific findings into therapeutic development, the system should capture the key characteristics of a physiological microenvironment. At the same time, it should also enable standardized, high throughput data acquisition. Since an ECM is composed of different fibrous proteins, studying cellular interaction with individual fibrils will be of physiological relevance. In this study, we employ near-field electrospinning to create ordered patterns of collagenous fibrils of gelatin, based on an acetic acid and ethyl acetate aqueous co-solvent system. Tunable conformations of micro-fibrils were directly deposited onto soft polymeric substrates in a single step. We observe that global topographical features of straight lines, beads-on-strings, and curls are dictated by solution conductivity; whereas the finer details such as the fiber cross-sectional profile are tuned by solution viscosity. Using these fibril constructs as cellular assays, we study EA.hy926 endothelial cells' response to ROCK inhibition, because of ROCK's key role in the regulation of cell shape. The fibril array was shown to modulate the cellular morphology towards a pre-capillary cord-like phenotype, which was otherwise not observed on a flat 2-D substrate. Further facilitated by quantitative analysis of morphological parameters, the fibril platform also provides better dissection in the cells' response to a H1152 ROCK inhibitor. In conclusion, the near-field electrospun fibril constructs provide a more physiologically-relevant platform compared to a featureless 2-D surface, and simultaneously permit statistical single-cell image cytometry using conventional microscopy systems. The patterning approach described here is also expected to form the basics for depositing other protein fibrils, seen among potential applications as culture platforms for drug screening.

Analysis of modes in a freestanding microsquare resonator by 3-D finite-difference time-domain

Modes in a microsquare resonator slab with strong vertical waveguide consisting of air/semiconductor/air are analyzed by three-dimensional (3-D) finite-difference time-domain simulation, and compared with that of two-dimensional (2-D) simulation under effective index approximation. Mode frequencies and field distributions inside the resonator obtained by the 3-D simulation are in good agreement with those of the 2-D approximation. However, field distributions at the boundary of the resonator obtained by 3-D simulation are different from that of the 2-D simulation, especially the vertical field distribution near the boundary is great different from that of the slab waveguide, which is used in the effective index approximation. Furthermore the quality factors obtained by 3-D simulation are much larger. than that by 2-D simulation for the square resonator slab with the strong vertical waveguide.

钼体系催化合成1,2－聚丁二烯的研究

本工作通过较系统地研究Ziegler-Natta型钼催化体系对丁二烯聚合的催化作用，发现一类活性很高的钼催化剂。此类催化剂以无毒，资源丰富的加氢汽油为溶剂，活性已接近工业化的Ni、Co、Ti等体系。同时，本工作又找到了大幅度调节聚合物分子量和链结构的方法，发现了具有活性聚合特点的钼催化体系，初步考察了钼体系催化丁二烯聚合的动力学行为；并利用红外光谱，~(13)C-NRM、X-射线衍射和热分析等方法研究了所得聚合物的链结构和聚集态结构，对聚合物的基本性能也进行了初步考察，发现所得聚合物的一些基本性能超过天然橡胶。此类高活性钼催化剂由MoCl_4OR和(i-Bu)_2AlOAr组成，R为C_(8-18)烷基，Ar为芳基。本催化体系在70 ℃下催化丁二烯聚合时，催化剂用量为Mo/J摩尔比等于4 * 10~(-5)时，转化率可达78％。本体系聚合物分子量可用烯丙基卤等调节，其中烯丙基碘的效果最好。在Mo/J = 8 * 10~(-5)时，烯丙基碘/Mo摩尔比为0.1时即可使聚合物分子量下降约50万；烯丙基碘/Mo摩尔比为10时，聚合物重均分子量即小于20万（不加烯丙基碘为270万）。本体系聚合物分子量分布很窄，聚合温度为30 - 70 ℃时，_W/_n为1.5-2.0；_W/_n与聚合温度呈直线关系，利用外推法估计和动力学考察，本体系在－18 ℃左右有可能引发活性聚合。本体系聚丁二烯含有85％以上1,2－链节，其1，2-链节含量也可以用某些极性添加剂来调节。利用烯丙基碘做调节剂，可制得1,2－链节含量高达98％的聚丁二烯。烯丙基碘还可以调节聚合物链节的立体构型和序列分布；随着烯丙基碘用量的增加，间同1,2－链节增多，全同和无规1,2－链节减少，序列分布的有规性增加，链结构趋于规整。根据动力学初步研究结果，本体系催化丁二烯聚合的速度对单体浓度呈一级关系，表现活化能为17.07千卡／摩卡，催化剂利用率为4％，链增长速度常数为: k_(p30℃) = 40 (升／摩尔·分，下同), k_(p40℃) = 97, k_(p50℃) = 267, k_(p60℃) = 508, k_(p70℃) = 12077。本体系聚合物在烯丙基碘/Mo摩尔比小于2时，无论静态或拉伸下均为无定型；烯丙基碘/Mo摩尔比大于2而小于8时，静态下为无定型，而拉伸时产生结晶，与天然橡胶类似；烯丙基碘／Mo摩尔比大于8时，静态下亦有一定程度的结果。

无定形1，2－聚丁二烯的分子链结构和分子链的相互作用

聚合物的结构决定了它的分子链的运动，分子链的运动又可表征聚合物的结构，而且聚合物的宏观性质又受到它的微观运动的影响。因此有目的地开发各种聚合物材料，充分利用其独特的性质，都离不开研究它的微观运动。这就是结构－性能－运动的关系。1，2－聚丁二烯作为一种弹性体，近十几年研究得较多，主要局限在它的链节结构（1，2－链节）与其物理机械性能的关系方面，其目的是为了弥补顺丁橡胶的不足。对于1，2－链节与其分子链的微观运动则研究得较少。然而这方面的研究对于1，2－聚丁二烯弹性体的开发和应用无疑是有益的。研究1，2－聚丁二烯的链节结构与其分子链的相互作用，首先需要选择适当的表征分子链的各种相互作用的参数。聚合物分子链的长程运动，可分为分子链内旋转运动和分子链间相互作用。其中分子链间相互作用通常用聚合物的内聚能密度表示，分子链内旋转运动决定分子链的柔顺性，而它们二者共同影响聚合物的玻璃化温度。因此实验中首先测定1，2－聚丁二烯的玻璃化温度和内聚能密度，从研究1，2－链节与1，2－聚丁二烯分子链的忌的相互作用和分子链间的相互作用着手。实验需要的1，2－聚丁二烯样品部分是用丁基锂制备的，也有别人提供的钼体系和铁体系的样品。样品的1，2－链节含量从8％至90％。主要用线膨胀法（还有DSC法及扭摆法）测定了1，2－聚丁二烯的玻璃化温度。不仅发现了1，2－聚丁二烯的玻璃化温度随1，2－链节增多而提高，而且得到了它们在玻璃化转变时的体积膨胀系数。这个系数对于后面研究分子链柔顺性是有用的。聚合物的内聚能密度是其溶解度参数的平方。实验选用特性粘数法测定1，2－聚丁二烯的溶解度参数，其中关键在于选择适当的溶剂。这方面失败的教训是由于所用的溶剂在化学结构和极性上与聚合物的相差甚大。由于这种限制，测定1，2－聚丁二烯的溶解度参数时，难以找到化学结构和极性合适且溶解度参数又相当的纯溶剂。因此按照溶解度参数理论，配制了不同溶解度参数的环已焓一甲苯混合溶剂，代替部分纯溶剂。测定结果表明，1，2－链节含量为16％的样品，其溶解度参数为8.6（[卡／立方厘米]~(1/2)），其余含量较高的样品，都是8.5（[卡/立方厘米]~(1/2)）。用混合溶剂测定聚合物的溶解度参数还是第一资，其可靠性取决于混合溶剂的溶解度参数的准确性。根据溶解度参数理论，我们提出克分子体积相近，且无特殊的相互作用的二元混合溶剂的溶解度参数，等于它们各自的溶解度参数按体积分数的加合。环已烷和甲苯的克分子体积分别为108.7和106.8立方厘米，它们的溶解度参数的极性分量S_极 → 0，再假定混合时没有吸热效应，它们二者按体积分数加合的溶解度参数可以定量使用。用时还从三个方面进行了验证，(1)用克分子体积相差较大(分别为147.4和89.4立方厘米)的正庚焓－苯混合溶剂作为反证；(2)根据特性粘数理论，用Matsuo方程；(3)由三元(溶剂1－溶剂2－聚合物)体系的Flory-Huggins相互作用参数等，它们都证实了上面提出的混合溶剂测定1,2－聚丁二烯溶解度参数的条件。根据前面的实验结果发现，1，2－链节与1，2－聚丁二烯的玻璃化温度有关，与其内聚能密度基本无关。建么1，2－链节必定与其分子链柔顺性有关。为了更准确地说明1，2－链节对1，2－聚丁二烯分子链柔顺性的影响，需要选择表征分子链柔顺性的参数。聚合物的分子链中相互作用的直观表现是它的分子链柔顺性，而分子链的柔顺性起因于它的链状分子和分子链的内旋转运动。因此我们选用分子链内旋转的参数（内旋转势垒和内旋转异构化能）表征1，2－聚丁二烯分子链的柔顺性。目前文献报道的计算分子链内旋转异构化能的方法，大多数是根据Gibbs-DiMarzio的玻璃化转变理论。这些方法一般都比较复杂。我们提出从聚合物发生玻璃化转变时的温度和体积膨胀系数，计算分子链内旋转异构化能的简便方法。这个方法的基本出发点是认为聚合物发生玻璃化转变时的自由体积，对不同结构的聚合物并非常数，其原因在于玻璃化转变时的聚合物体积膨胀系数部分地来自于分子链构象变化的贡献。分子链内旋转引起构象变化时，分子链的内旋转异构化能也相应地变化。因此玻璃化转变时，分子链的构象变化既对聚合物的体积膨胀系数有影响，又与分子链内旋转异构化能有联系，那么此时的聚合物的体积膨胀系数，与单个分子链的内旋转异构化能必然有某种联系。若用Δα·Tg（Δα是随态和玻璃态的体积膨胀系数）表示玻璃化温度Tg下，单个分子链处于能量状态∈的几率，Ng表示相同温度下，分子链中处于相同能量状态中的柔顺链分数，按照统计力学原理得到∈=-K·TgLn((Δα·Tg)/(1-Δα·Tg))。(1)

凝胶色谱和1，2聚丁二烯的溶液性质

一、根据凝胶色谱柱的单分散校准关系和试样的实效关系在概念和实质上的区别以及两者在理论上的定量速率，建议了一个从一组重均和数均分子量已确知的多分散试样的实验谱图同时订定凝胶色谱柱的分子量校准关系和扩展因子的计算觅数方法。用聚苯乙烯和聚丁二烯订定的扩展因子—算出体积依赖关系相互重合，与试样的结构无关。如将扩展因子视作常数时，其具体数值可从实验谱图的方差与实效关系和单分散校准关系的斜率比值之间的定量连系得到选定。二、对高1,2聚丁二烯的级份和原试样作了凝胶色谱、光散射和粘度的测量。建议了从一组分布宽度不等的试样的凝胶色谱数据和光散射及粘度测定结果求得单分散[3]-M方程的三种不同方法。用三种方法所得高1,2聚丁二烯的单分散[3]-M方程相互重合。三、导得了从凝胶色谱图所得乙均分子量的扩展改正因子。由光散射得到了乙均迥转半径与乙均分子量的实验数据，订定了单分散1,2聚丁二烯在溶液中的分子尺寸与分子量间的关系。对实验数据作进一步的分析，获得了高1,2聚丁二烯的特性比和空间住阻因子的具体数值，并讨论了1,2结构含量对形态结构的影响。

聚丁二烯的序列结构Ⅰ. ~(13)C-NMR研究聚丁二烯的序列结构 Ⅱ. 1,2-聚丁二烯的构象分析

本文详细分析了聚丁二烯分子链的序列结构，以聚丁二烯的(13)C-NMR波谱测试为依据，划分聚丁二烯分子链为三种序列、十七类脂碳碳核。在此基础上发现并论证了T_4碳核的存在，同时在聚丁二烯的~(13)C-NMR谱图上确认了与之对应的共振吸收峰－T_4峰。通过处理谱峰化学位移数据，得到一组计算聚丁二烯~(13)C-NMR谱图脂碳部分各谱峰化学位移的经验参数。应用这一组参数于聚丁二烯的~(13)C-NMR谱图（脂碳部分），各谱峰化学位移的计算值和实验值有良好的一致性。但是，与聚丁二烯分子链的1,2－序列两端的四类碳核：C_4、T_4、V_2和V_8相对应之谱峰的化学位移，其实验值一致地大于计算值而趋向低场方面，为深入研究聚丁二烯的链结构提供了有价值的情报。本文还讨论了对于4'峰和8'峰的归属，并对定量表征聚丁二烯分子链的序列结构进行了初步尝试。

（S）－2－（苯胺甲基）吡咯烷的高分子化及其在不对称还原中的应用

本工作由L－谷氨酸和苯乙烯出发合成了含有手性二胺的单体配位体－（S）－2－（对乙烯基苯胺甲基）－吡咯烷。在此基础上合成了线性均聚物、线性共聚物及交聚共聚物配位体；并以此同L:AlH_4络合得到高分子试剂，以同低分子手性试剂相对比的方法对苯乙酮的不对称还原反应做了不同配比、温度及溶剂条件下的初步研究。结果表明高分子试剂对苯乙酮不对称还原得到了15%-40% e.e的光学收率。

全同1，2－聚丁二烯的合成及用~(13)C-NMR方法研究1，2－聚丁二烯的序列结构

采用Cr／Al催化体系，成功地合成了全同1，2－聚丁二烯（PBD），并用DSC方法、X－射线衍射、红外光谱及~(13)C－NMR的方法进行结构与物性测定，得如下结果：全同1，2－PBD的熔点为124.3℃；三角晶系中，分子链成了螺旋，晶胞参数为a＝17.3A，c＝ 6.5A；在红外光谱中，其特征谱带出现在694.4 cm~(-1)处；在~(13)C－NMR谱中仅出现四条谱峰，其化学位移分别为142.51、111.56、39.26、37.43 ppm。全同1，2－PBD的~(13)C－NMR谱提供的实验数据表明，在~(13)C－NMR谱中1，2－PBD－CH二碳十个五元组谱峰的归属是有别于Elgert、Kumar已有的归属。它属于一种新的归属，与半经验方法所推演的结果相符。它恰巧同聚丙烯侧甲基五元组谱峰的归属一致。采用半经验方法研究了1，2－PBD的~(13)C－NMR增中CH二碳五元组、CH_2－碳四元组及六元组共振谱峰，同时讨论了模型链的链长、温度以及立构序列的排列对各立构序列键概率的影响，求得了相应的r值。同时采用经验方法对1，2－PBD的~(13)C－NMR谱中CH_2=碳、CH－碳五元组及CH_2－碳四元组谱峰做了归属。两种方法对CH_2－碳谱峰的归属得到了一致的结果。

糠醇和糠醇与三－（2－羟乙基）－异氰尿酸酯缩聚和磺化反应及结构性能表征

本工作对糠醇（FA）和FA与三－（2－羟乙基）异氰尿酸酯（THEIC）的缩聚和磺化反应以及产物的结构和抗氧，抗氯稳定性进行了系统的研究。对FA与THEIC表面聚合制备反渗透复合膜具有十分重要的指导意义。由热分析方法研究发现，FA和FA与THEIC共缩聚反应过程在DSC谱图上有四个放热反应峰。I、II峰（50～80 ℃）为FA头－尾及头－头醚化脱水线性缩聚反应。III峰（110～130 ℃）为FA缩聚物的端羟甲基与亚甲基脱水反应。IN峰（150～190 ℃）为高温下呋喃甲醚链脱出甲醛，甲醛与亚甲基发生交联反应。催化剂用量的增加有利于羟甲基间脱水醚化反应。FA与THEIC共缩聚反应在150 ℃左右有突变，THEIC参加反应的活性增加。体系中大量硫酸存在对THEIC参加反应不利，同时引起FA缩聚物裂解反应。THEIC的加入可改善FA缩聚物的耐热氧化裂解性能。空气下使起始热失重温度提高了60 ℃；氮气下，起始热失重温度提高80 ℃。FA缩聚物的磺化反应在低温下就开始进行，140 ℃时磺化程度最高。磺化度为0.067个SO_3H／重复单元，离子交换容量（电荷密度）为0.84 meg/g酸型。FA和甲基呋喃齐聚物和其磺化后的~(13)C-NMR分析表明，磺化反应容易发生在端呋喃环与H相连的α位，β位，中间呋喃环β位也可发生磺化反应。磺化反应速度较慢，磺化程度不高。H_2SO_4与FA重量之比大于四分之一时，磺化程度基本不变，H_2SO_4量过高时对产物有裂解作用，因此选择此比例比较适宜。由液体和固体~(13)C-NMR观察到FA缩聚反应过程中，羟甲基于100 ℃基本消失，而呋喃甲醚链生成。产生交联的主要原因是甲醛与亚甲基反应进行的。甲醛也可同呋喃环端αH位和β位发生反应生成羟甲基，羟甲基可继续参加反应使缩聚物产生交联。缩聚物中有明显的端甲基酮、醛和羧酸基的生成。产生的原因如下：FA缩聚物中呋喃环间在较高温度下可发生Diels-Alder反应，裂解色谱－质谱分析检出裂解产物中有CH_3和CH_3等芳香族化合物，证实发生了Diels-Alder反应。FA和甲基呋喃齐聚物在大量硫酸作用下，室温磺化交联产物的固体~(13)C-NMR表明有呋喃环上双键打开的反应。可能为Diels-Alder反应，也可能是环双键打开交联的反应。但形成的温度和反应速度还不十分清楚。FA和FA与THEIC缩聚物经过氧化氢氧化裂解产物裂解失重较大，主链发生了断裂反应红外光谱和固体~(13)C-NMR分析表明产生了大量的酮，醛和羧酸。反应过程可能如下：FA缩聚物经游离氯作用后，有少量缩聚物被裂解掉，共缩聚物中脂肪醚被裂解，生成醇，THEIC部分被裂解掉。于是可初步确定FA缩聚物和FA与TEHIC共缩聚物链中的亚甲基和脂肪醚键是易受氧化攻击的弱点。利用表面内反射红外光谱，电子能谱和电子显微镜等对PEC－1000复合膜和试剂复合膜进行了结构与组成剖析，发现PEC－1000膜分离功能层中含有较多伯醇化合物。膜表面含有较多的O, S, N等原子，因此制复合膜的溶液中，THEIC的含量较高，膜的流动电位随压力变化的速率为-4.67mV/atm，膜功能层中含有较多的极性SO_3~-基团。

模式识别在Eu~(2+)光谱结构研究中的应用

由于Eu~(2+)离子在不同复合氟化物中存在不同的跃迁发射形式，主要有5d → 4f的宽带跃迁，位于365nm-650nm间和4f → 4f的窄带跃迁，中心位置在360nm附近。Eu~(2+)离子的跃迁形式决定于基质的化学组成。本工作就是用多种模式识别方法（KNN，ALKNN，BAYES，LLM，SIMCA和PCA）研究不同复合氟化物基质中Eu~(2+)离子的跃迁发射形式和基质晶体结构之间的关系，找出Eu~(2+)离子产生f → f跃迁其基质构成的一般规律性。收集了90个复合氟化物（AB_mF_n）作为样本集，根据其中Eu~(2+)离子跃迁形式的不同将它们分成两类，一类为具有f → f跃迁的基质45个；另一类为不具有f → f跃迁的基质45个。随机地选用63个基质作为训练集，其余的为验证集。每个基质样本利用其12个晶体结构参数作为描述。由于各参数间差别不大，对原始数据未进行标度化。特征提取是模式识别分析的一个重要步骤，本工作结合变化权重法，BAYES特征量评价法和SIMCA变量相关性评价法的特点，建立了一个以验评价判据式：d(i) = -5.0 + 2.3V(i) + 0.89f(i) + 7.2W(i)根据经验式，选取了变量Z_B/r_(kB)，r_(covA)/r_(covB)和Z_B/r_(covB)，并删除了变量Xσ_A，Xσ_B，r_(covA)。其它变量由于其D值接近，利用穷举法对它们进行选取，结果M，Z'_A和r_(covB)被选中。这样把这6个被选的变量作为对跃迁发射问题最相关的变量进行进一步分析。采用被选的6维变量对训练集样本施行主成份分析，结果表示前三个主成份已可解释原数据信息量的99%以上。所以分别以主成份1-3及主成份1和主成份3作了三维和二维的映射图。结果表示两类基质样本基本上分在不同区域。进一步分别用12维和6维变量对样本系进行了其它几种模式识别分析。所有这些方法对训练集的分类效果都比较理想。采取6维特征时，其正确分类率达79.4-96.8%，这说明与跃迁问题相关的大部分变量已被选入。但是结果显示，各种方法对训练集的分类有一定的差别。我们认为这是由于各种不同的方法对数据结构要求不同引起的。实验证明Bayes线性判别方法对该样本集数据的分类效果最佳。根据Bayes线性差别方法的执行得到了对基质样本分类模式，由此模式讨论了各结构参数对Eu~(2+)离子光谱结构的影响，并对七个未知基质中Eu~(2+)离子的光谱结构进行了计算机预报，结果表示KTbF_4，KBF_4，NaIn_2F_7和KLu_2F_7为具有f → f跃迁发射的基质，而NaCaF_3，MgBeF_4和MgAlF_5为不具有f → f跃迁发射的基质。