Electronic structures of wurtzite ZnO and ZnO/MgZnO quantum well

The band structures of wurtzite ZnO are calculated using the empirical pseudopotential method (EPM). The 8 parameters of the Zn and O atom pesudopotential form factors with Schluter's formula are obtained. The effective mass parameters are extracted by using k.p Hamiltonian to fit the EPM results. The calculated band edge energies (E-g, E-A, E-B, and E-C) at Gamma point are in good agreement with experimental results. The ordering of ZnO at the top of valence band is found to be A(Gamma(7))-B(Gamma(9))-C(Gamma(7)) due to a negative spin-orbit (SO) splitting. Based on the band parameters obtained, the valence hole subbands of wurzite ZnO/MgxZn1-xO tensile-strained quantum wells (QWs) with different well widths and Mg compositions are calculated using 6-band k.p method. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

线性低密度聚乙烯的官能化及其结构和性能研究

本文利用辐照产生的过氧化物作为引发剂，以丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）和马来酸酐（MAH）为接枝单体，研制了官能化线性低密度聚乙烯（LLDPE）。利用红外光谱（FT－IR）对接枝物进行了表征。线性低密度聚乙烯接枝丙烯酸在 1712 cm~(-1) 处的羰基吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯在 1720 cm~(-1)和840、910cm~(-1) 处的羰基与环氧吸收峰；线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐在 1788和 1712cm~(-1)处的酸酐和羰基吸收峰均证明单体已经接枝到线性低密度聚乙烯分子链上。采用化学滴定法测定了官能化线性低密度聚乙烯的接枝率，并提出了其接枝反应的机理。系统研究了单体浓度、预辐照剂量、反应时间、反应温度等对接枝率和熔体流动速率的影响。研究结果表明，在一定工艺条件下，可以得到高接枝率，无凝胶的官能化线性低密度聚乙烯。通过以接枝单体特征基团的吸收峰（AA 1712 cm~(-1)、GMA 1720 cm~(-1)）与内标峰（1738 cm~(-1)）的强度比为纵坐标，以化学滴定法测得的相应单体接枝率为横坐标，得到了用红外光谱法测定接枝率的标准曲线。利用它可以方便、快速、准确地得到某一未知官能化产物的接枝率。用DSC研究了LLDPE及LLDPE-g-AA的热学性能。发现LLDPE-g-AA的ΔH_m下降，结晶温度升高大约4 ℃。这是由于在非极性的线性低密度聚乙烯分了链中引入了极性基团，使聚乙烯分子链的规整性下降，结晶缺陷增多，晶体的完善下降，从而使接枝物的ΔH_m下降，结晶度变小。等温结晶的结果表明，接枝物结晶速率大于纯 LLDPE的结晶速率，并且随接枝率的增加结晶速率加快。说明接枝到 LLDPE 分了链上的AA分子起到了成核剂的作用，从而使接枝物结晶速度加快。利用SEM观察LLDPE-g-AA 的球晶大小，发现 LLDPE-g-AA 的球晶尺寸明显减小，这进一步证实了前面的结论。测定了极性液体在不同接枝率的 LLDPE-g-AA 膜表面的接触角。发现随着接枝率的增加，接触角显著下降。采用 Zisman 作图法和接触角与表面张力的相关关系式得到了不同接枝率LLDPE-g-AA 的临界表面张力。并利用测接触角的方法计算了 LLDPE/LLDPE-g-AA 共混物的表面能。结果表明，共混物表面能随LLDPE-g-AA含量的增加而增加。用毛细管流变仪研究了官能化线性低密度聚乙烯的流变性能。结果表明，在剪切应力大于2.5×10~4 Pa时，其表现粘度比纯 LLDPE的小，流动性明显提高，加工成型性能得到了改善，且其表观粘度随AA含量的增加而减小，这说明接枝到 LLDPE分子链上的 AA 分子起到了内润滑剂的作用。官能化线性低密度聚乙烯的力学性能测试结果表明，其拉伸强度、模量和断裂伸长率没有显著的变化，这对于实际应用有着非常重要的意义。将官能化线性低密度聚乙烯与金属铝进行复合，测定了其剥离强度。结果表明：由于引入了极性基团，其与铝复合的剥离强度大大提高。接枝率、粘合时间、粘合温度和压力等均会对剥离强度产生较大影响。利用SEM 和 XPS对剥离表面进行了研究，发现剥离的铝表面有一个新的Al_(2p)峰，并且其谱图变宽。剥离铝表面O_(1S)结合能与纯铝表面及剥离 LLDPE-g-AA 表面的O_(1S)结合能不同，说明其处于不同的环境中。上述结果证明 LLDPE-g-AA 与铝在界面处可能发生了反应，从而使其剥离强度大大提高。

可生物降解脂肪族聚酯的反应接枝与相形态

聚（β-轻基丁酸醋-co-β-经基戊酸酷）（PHBV）是一种生物降解脂肪族聚酷，其结晶成核密度低，结晶速度比较慢且易生成大尺寸的球晶。以球晶中心向外扩展形成许多圆环状的开裂以及沿球晶生长方向形成许多劈裂，从而导致了PHBV呈脆性断裂。只要能有效地降低其结晶度，减小球晶尺寸，就可以达到增韧的目的。通过PHBV与二氧化碳一环氧丙烷共聚物（PPC）反应接枝来调控PHBV的结构和相形态，具有实际的理论意义和应用前景。开展了PPC的封端和与PHBv的接枝反应。首次提出了甲基丙烯酸缩水甘油醋（GMA）与PHBV及PPC与PHBV－GMA的接枝反应机理。确信PHBV接枝GMA的接枝点发生在PHBV骨架上的季碳原子上，反应过程中没有交联反应和降解反应的发生。发现PHBv-g-Gh1A共聚物上环氧基能与封端的PPc上的梭基熔融反应原位生成了PHBv-g-PPC共聚物。在机械共混物中两大分子之间的接枝和醋交换反应几乎不发生。GMA的引入阻止了PHBV的降解行为，从而改善了PHBV的加工性能。成功地调控了PHBVPC结构及相形态。证实了PHBV与PPC在反应共混过程中的接枝反应。加入PPC阻碍了PHBV的结晶，这在反应体系中更加明显。通过控制反应条件和反应物的组成，可以使非反应共混物中PHBV球晶变得不规则，发生扭曲变形，球晶尺寸降低；而在反应共混物中，可以使其球晶已很难辨认。SEM结果表明在PHBV用PC（30／70）和PHBV用PC（70／30）共混物中发生了相转变。尤其在反应共混物中淬断面表现为塑性。力学性能随共混组成而发生较大幅度的改变。发现通过改变组成及对反应共混相结构的控制，PHBV共混物的断裂伸长率可变化1一2个数量级，从而实现了制得一系列从脆性断裂塑料到高韧性弹性体的高分子材料。研究了反应接枝共混体系的熔融、结晶行为、等温和非等温结晶动力学。发现加入的GMA对PHBV有成核作用。引入的PPC阻碍了PHBV的结晶，降低PHBV的结晶度，球晶径向生长速率，平衡熔点和结晶能力。结晶速率与冷却速率有较大的依赖性。修正的Avrami方程能很好地描述PHBv和PHBv爪PC共混物非等温结晶过程。对动态力学性能的分析发现，反应共混物相比于非反应共混物聚合物玻璃化温度都有不同程度的内移，说明两组分间相容性增加，接枝共聚物具有良好的增容效果，显著地改善了两相界面性能。PHBV可以部分进入PPC相区，使共混物分子运动特征发生改变。发现在熔体加工条件下，PHBV与PPC之间很难发生酷交换反应，但是以辛酸亚锡为催化剂，氯苯为溶剂，在120℃条件下，两者可以发生醋交换反应。在聚己内醋（PCL）用PC熔融共混过程中GMA可以有效地抑制过氧化二异丙苯（DCP）所引起的PCL交联反应。在DCP和OMA存在下得到的样品之球晶具有十字消光现象，球晶规整度增大。同在溶液中醋交换催化剂存在下PPC和PCL发生了酷交换反应后所形成的球晶相结构相类似，而PCL／PPCOCP体系所形成的球晶中含有大量的非晶相区。从而，确信了GMA在脂肪族聚醋，脂肪族聚碳酸醋等生物降解高分子反应共混体系中的双重作用：一是引入具有高反应活性的官能团；二是减少在过氧化物作用下PHBV类高分子的降解及PCL类高分子的交联反应。PCL共混组分可以提高PPC相区的稳定性。提高反应时间或催化剂浓度同样能够改善热稳定性。

氧化物气敏半导体与H_2O(g)、O_2(g)及还原性气体相互作用的研究

本文采用自行设计的均速增加加热电压改变元件温度的方法以及动、静态气敏特性测试方法并借助其它测试手段（X光衍射、BET、扫描电流）系统地研究了表面电导控制型SnO_2系元件和体电导控制型γ-Fe_2O_3元件在变温过程中与H_2O(g)、O_2(g)和还原性气体相互作用的规律。实验结果表明：添加剂Al_2O_3、MgO、Pd、Pt和Sb_2O_3均对元件的体电阴均有调制作用。Al_2O_3是以微粒状存在于元件内，它为元件提供了活化中心，提高了元件的灵敏度。而γ-Fe_2O_3具有超微细结构。SnO_2系元件和γ-FeO_3元件取样电压(V_L)与温度（T）的变化关系在空气和惰性气氛中均是非线性的。材料组份不同的元件，其V_L～T变化规律不同。各元件在空气和惰性气氛中的变化，除阻值不同外，其V_L～T变化规律基本相同。综合考虑添加剂(Al_2O_3、MgO)和气氛（空气、惰性气氛、纯氧气）的影响，SnO_2系元件的V_L～T变化规律不仅是由于氧在元件表面上的吸附及吸附状态的不同所引起，很大程度上取决于元件材料的组成和温度对材料内载流子浓度和逐移率的影响。基于对SnO_2系元件的V_L～T变化规律的分析，γ-Fe_2O_3元件V_L随温度的变化也是由于环境中的氧和材料内载流子迁移率随温度的变化所致。SnO_2系元件和γ-Fe_2O_3元件在不同温度所测的V_L～T变化关系表明：SnO_2元件在低温(<72%RH)条件下，具有与干燥空气中相同的V_L～T变化关系；在高温度(>72%RH)的空气中，H_2O(g)的存在对元件低温区(<100 ℃) (200 ℃-400 ℃)的V_L值均有影响，在低温区的V_L值较干燥空气中的V_L值高；中温区的V_L值较干燥空气中的V_L值低。把在约98%RH的空气和氩气中的V_L～T变化曲线比较表明：中温区的实验现象是由于空气中H_2O(g)与O_2(g)共存所致。γ-Fe_2O_3元件在不同温气气氛中的V_L～T变化规律相同，且在元件工作温度（129 ℃～320 ℃）范围内V_L值相同，但均较干燥空气中该条件下的V_L值高。在实验中亦观察到SnO_2元件在温度低于72%RH中长期放置亦可观察到与实验中温度>72%RH条件下相同的V_L～T变化。SnO_2元件在空气和惰性气氛中对还原性气体均有气敏性。而且在惰性气氛中对微量还原性气体（H_2）的灵敏度比在空气中的灵敏度高。掺贵金属Pd或Pt的SnO_2元件在惰性气氛中，当H_2浓度高于8000ppm时，元件电导突变式增加。我们认为SnO_2系元件在空气中检测还原性气体的工作机理是表面化学反应过程；在惰性气氛中其工作机理是表面解离吸附过程。γ-Fe_2O_3元件在空气中对C_4H_(10)具有较高的选择性。但在惰性气氛中对还原性气体不具有气敏性。我们认为环境中氧是体电导控制型气敏元件气敏性不可缺少的中间媒介。其检测机理是微观可逆氧化-还原过程。

通过阴离子转Ziegler-Natta聚合机理转换合成PS-b-EPM

能够作为聚烯烃材料与其它聚合物材料共混增容剂的、含有聚烯烃链段的嵌段共聚物的合成，对于扩大聚烯烃材料的应用，获得性能优良的共混型聚合物材料具有重要意义。烯烃类单体聚合方法单一，而且其通用的聚合方法，Ziegler-Natta聚合，不是令人满意的合成嵌段共聚物的方法。因此，含有聚烯烃链段的嵌段共聚物的合成一直是比较困难的研究课题之一，近年来发展起来的阴离子转Ziegler-Natta聚合方法为合成这类嵌段共聚物开辟了新途径。阴离子转Ziegler-Natta聚合是利用阴离子聚合所得到的活性聚合物及其反离子与过渡金属化合物组成“Ziegler-Natta”催化剂使烯类单体聚合，从而得到含有聚烯烃链段和阴离子聚合物链段的嵌段共聚物的一种新的合成方法。这种结合两种聚合机理的聚合方法能够有效地避免单一机理聚合方法对单体的要求和限制，从而扩大了嵌段共聚物的合成范围。目前，有关阴离子转Ziegler-Natta聚合方法的研究工作尚属于初步阶段，许多基本问题还没有统一的结论。本工作的目的就是对这一聚合方法的聚合规律，特点等基本问题进行初步探讨，为今后这方面工作的开展奠定初步基础。本工作以阴离子转Ziegler-Natta聚合为方法，以PS-EPM嵌段共聚物为合成对象，并通过对产物的组成、分子量、序列分布、温度转变行为及形态的表征，可初步得到以下结论。1、在较低的催化剂浓度下，可使催化效率比较高。在本聚合体系下，最高可达694克EPM段/克Ti。这一数值与一般非载体钛催化体系相比是比较高的。2、在合适的聚合条件下，如聚合时间较短，聚合温度较低，可得到分子量分布较窄的嵌段共聚物，并且基本上不含有非嵌段烯烃共聚物。3、以聚苯乙烯作为阴离子段聚合物，可发生较明显的β-消除反应，使产物中含有难以分离的烯烃共聚物，本工作以几个单元的聚异戊二烯作为聚苯乙烯活性离子的端基，有效地抑制了β-消除反应的发生，得到了比较纯净的PS-EPM嵌段共聚物。5、由阴离子转来的“Ziegler-Natta聚合具有阴离子聚合和Ziegler-Natta聚合的共同特点，是介于阴离子聚合和Ziegler-Natta聚合之间的一种特殊聚合形式；在聚合初期主要呈现阴离子聚合特征随着聚合的进行，逐渐向具有Ziegler-Natta聚合特征的聚合形式过渡。

蹄蝠科的核型进化：比较染色体涂色、G带和C带分析

：与其姐妹科(菊头蝠科)相比，蹄蝠科的细胞遗传学研究较少。迄今为止，仅少数蹄蝠科几个物种有高分辨率的G带核型报道，且有关该科核型进化的大多数结论都是基于常规Giemsa染色研究而得。该研究利用三叶小蹄蝠的染色体特异探针，通过比较染色体涂色、G和C显带，建立了5种蹄蝠的染色体同源性图谱，并探讨了它们同源染色体间的G和C带异同。结果表明：罗伯逊易位、臂内倒位以及异染色质的扩增可能是蹄蝠科物种核型进化的主要机制。通过对这5种蹄蝠物种及其外群物种之间的同源染色体片段的比较分析，作者推测蹄蝠科的祖先核型并不像先前认为的全由端着丝粒染色体组成, 而应该含有中着丝粒染色体。

外磁场对(Ga,Mn)As有效g因子的影响

利用时间分辨Kerr旋光技术测量低温下稀磁半导体Ga_(0.937)Mn_(0.063)As中光注入极化载流子的自旋进动信号,并观察到自旋极化载流子的有效g因子值随外磁场的增强而增大的反常现象.这归结于磁场导致局域化空穴转化为非局域化空穴,从而使自发磁化强度增强,有效g因子值增大.基于此物理图像,进一步给出了(Ga,Mn)As的有效g因子与外磁场的关系式.

维生素C二步发酵新组合菌G.529及其应用

本文筛选一株苏芸金杆菌与氧化葡萄糖酸杆菌组成的新组合菌G. B529，并对其生物学性质进行研究，结果表明：新组合菌的摇瓶发酵转化率较原菌系提高4.83个百分点，发酵速度快，且具有耐受高浓度（10%）山梨糖的特性。为使G. B529的潜能得到最大程度的发挥，对其影响因素进行研究。首先应用均匀设计方法确立了G. B529的发酵培养基优化配比，在所实验的范围内，发酵转化率与玉米浆浓度成正相关性，尿素浓度 1．45%佩W/V)时，转化率达最大。其次种液各参数对发酵影响实验确立了判断种子质量高低的方法。结果显示种液中的大菌OD值一1.6 X小菌OD值可以作为种液的质量指数。最后对种子质量的影响实验显示适当提高玉米浆、葡萄糖等成分的浓度与降低尿素的浓度及调高pH值均有利于种液质量的改善。同时低接种量、大通气量和选择种龄为14小时均有助于种液质量指数的提高。 新组合菌系在选定的条件下枷3罐中4批发酵显示出很强的发酵能力，平均醇酸转化率较对照提高8.16个百分点，周期缩短10.6小时。其在300M3罐中生产试用行，连续26批次的平均醇酸转化率达87.40%,较生产用菌提高3.32个百分点。平均周期也缩短1．3小时。