干旱胁迫下本氏针茅光合特性和水分利用效率日动态研究

采用盆栽和人工控制土壤水分的方法,使用Li-6400便携式光合测定系统观测本氏针茅(Stipa bungeana)光合生理生态特征的日变化。结果表明:在不同土壤水分状况下,本氏针茅净光合速率日变化曲线均呈"双峰"型,并有不同程度的"午休"现象,且上午的净光合速率明显高于下午,随着土壤水分的升高而增加;蒸腾速率日变化曲线也呈"双峰"型,表现为较高土壤水分处理针茅具有较高的蒸腾速率;气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化曲线呈凹型;胞间CO2浓度受空气CO2浓度和气孔导度的双重影响,呈现早晚高,正午低的日变化进程;水分利用效率最高值出现在上午较早的时段,随着土壤水分的增加,水分利用效率却降低。

公路水土保持技术理论研究进展

简要回顾了公路建设的水土流失影响,重点阐述了公路边坡水土保持的发展历程及其研究现状,指出亟待开展的4个主要研究方向:①开展不同侵蚀环境下公路建设新增水土流失规律与土壤侵蚀动力学机理研究;②建立不同区域公路建设水土保持监测技术体系,发展土壤侵蚀的预测预报理论技术;③加强公路建设水土流失防治体系与植被快速建植技术研究,构建水土保持标准化治理模式与技术标准;④推动公路建设水土保持损益分析及水土保持与经济社会可持续发展的关联研究。

毛细管电泳电化学发光的药物及生物分析研究

本论文主要研究了毛细管电泳电化学发光分离检测技术在药物及生物分析中的应用，包括以下五个方面的内容： 1. 利用毛细管电泳电化学发光连用技术分离检测临床药物丙吡胺，详细考察了影响分离和检测的各种因素，在优化的实验条件下，此方法的检测限达到2.5×10-8 mol L-1 (S/N = 3)，优于已报导的各种检测方法。该方法简单快速、高效灵敏。采取一种简单易行的液液萃取预处理，可成功用于实际加标尿样的分析。2. 发展了手性毛细管电泳电化学发光连用技术，成功实现了实际加标血浆中外消旋丙吡胺药物的手性分离。该工作首次将毛细管电泳手性分离与电化学发光检测结合起来，有一定的创新意义。与传统手性分离模式不同的是，该“非传统”手性分离模式中的毛细管进样端和出口端的缓冲溶液在种类、组成、离子强度及pH值等参数上均存在差异，不仅达到了理想的分离效果，同时实现了高灵敏的检测。3. 研究了毛细管电泳电化学发光连用技术中出现的诱导峰的成因，考察了影响诱导峰峰强度和峰位置的各种因素，提出了一种合理的机理进行成因解释。诱导峰的出现不是由于化学络合作用，而是分离缓冲溶液和注入的样品中的某些组分在动态电泳过程中所发生的物理作用导致的。4. 合成了钌配合物的电化学发光探针，基于亲和素修饰电极和蛋白质的电化学发光标记和生物素化的双重标记，实现了蛋白质的定量检测。利用碳纳米管对蛋白质强的吸附作用以及在缩合试剂存在的条件下羧酸功能化的碳纳米管可与蛋白质共价键和的双重特点，使亲和素固定到玻碳电极上；经生物素化和电化学发光探针双重标记的蛋白质分子（BSA）通过亲和素-生物素特异性相互作用结合到电极表面，在TPA存在的条件下并施加合适的扫描电位，所得到的ECL强度与蛋白质浓度在一定范围内成线性关系，从而实现蛋白质的定量测定。此普适性的方法也可成功用于溶菌酶的定量检测。5. 基于适配子的“三明治”模式和DNA的电化学发光标记，发展了一种新型的电化学发光适配子传感器，结合金纳米放大效应和巧妙的自组装过程设计，实现了凝血酶的灵敏、经济实效的检测。首先，金纳米溶胶标记的捕获适配子1固定到ITO电极上，结合上目标分子凝血酶后，另一种标记有电化学发光探针的探针适配子2也与凝血酶产生强的特异性相互作用，从而结合到电极表面上。在给定的条件下，所得ECL信号与目标分子凝血酶浓度相关，进行ECL检测，所得到的信号-浓度曲线很好地满足“三明治”反应模式的特点，检测限约为10nM。特异性考察说明此电化学发光适配子传感器对于alfa-凝血酶有着极好的选择性，而对bata，gamma-凝血酶基本无响应。

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。

铁体系催化丁二烯聚合基本规律的研究

较为详尽地研究了新型催化体系：Fe(naph)_2-AlR_3-卤化物（I）体系催化丁二烯聚合的基本规律。开发了一类新型配位体：卤化物－Lewis酸配位体。研究了不同的卤化物，不同的烷基铝，不同的催化剂配比以及聚合温度、聚合时间等诸因素对体系（I）催化丁二烯的活性，所得取合物的分子量以及微观结构的影响。研究了Fe(naph)_2-AlR_3-Phen(II)三组份系和Fe(naph)_2-AlR_3-Phen-卤化物（III）四组份体系催化丁二烯的聚合特性。发现体系（II）有着很高的催化活性。体系（III）则具有更高的催化活性。证实Lewis酸、碱配体相互组合后体系活性可以更高。卤化物除了能提高体系的催化活性以外，还能显著降低所得聚合物的分子量。考察了温度对（II），（III）两体系催化活性的影响。发现在较高温度下，二体系的活性中心都是不稳定的，但体系（III）对温度的敏感性较低，表明卤化物增加了活性中心的稳定性。此外，还考察了不同的加料方式对体系（III）催化活性的影响。发现加料方式的不同可以显著影响体系的催化活性。初步表征了Fe(naph)_2-Al(i-Bu)_3-Phen-AllylCl体系所得聚合物硫化胶的物理机械性能。发现即使在分子量稍大的情况F，由于其分子量分布较宽，仍具有优良的物理性能。此胶充油后，性能亦很优良。与同类型的FeCl_3-AlR_3-Phen-AllylCl~([1])体系相比，此体系还具有更高的催化活性，聚合物含有较低的反式－1，4含量。研究了不同催化体系催化剂的紫外一可见光谱。发现对于体系（II）在530毫微米处的吸收，对于体系(III)在510毫微米处的吸收能基本代表各自的活性中心特征吸收。测定了铁系催化剂的顺磁共振光谱。确定了不管起始所用的铁化合物是二价还是三价，当与Phen及卤化物或其他配体组合之后，其活性中心中铁的价态都是二价的。在此基础上，进而提出了铁体系催化丁二烯的聚合机理，并初步描述了体系活性中心的结构。

冠醚修饰电极及其在分析化学中的应用

本论文较系统地研究了Naf:on聚合物薄膜冠醚修饰电极阳极溶出伏安法在分析中的应用。首次将Naf:on薄膜冠醚类化合物修饰电极应用于铊、银和铅三种离子的测定，得到了高灵敏度的分析方法亦用于实际样品测定。用涂层法制备了Naf:on聚合物薄膜冠醚（二环已基18－冠－6）化学修饰电极，用这种修饰电极测定金属离子的高灵敏度来源于将Naf:on对大阳离子的强离子交换能力、冠醚类化合物络合金属阳离子形成大阳离子的能力与溶出伏安法的高灵敏度三者的结合，冠醚化合物中性分子可与金属阳离子络合形成大络阳离子：M~(n+)＋qC=(MC_q)~(n+) Naf:on膜由于其具有的对大阳离子的强交换能力而将冠醚与和金属离子形成的大阳离子络合并吸附于电极表面，在溶出伏安法的富集过程中，电位置于是以令（MCq）~(n+)还原的位置以使（MCq）~(n+)还原：（MCq）~(n+)＋ne=M＋qC 析出的零价态的金属可在Naf:on膜内固定，同时又放出冠醚分子成为新的未被占据的络合吸附中心，继续捕获溶液中的阳离子从而起到富集作用。由于使用溶出伏安法排除电极表面络合吸附饱和的问题，从而使本方法灵敏度大大高于一般的使用化学修饰电极进行预富集的分析测定方法。提出了Naf:on薄膜冠醚修饰电极阳极溶出伏安法测定水溶液中Te(I)的方法，在电位为－1.30 Vvs.Ag/Ag ce处0.1高氯酸锂溶液中，用该修饰电极富集30分钟，检测下限可低至2×10~(-12)M（0.4 ppt）。溶液中Te(I)浓度在5×10(-12)M～1×10(-8)M范围内与溶出峰电流成良好的线性关系且通过原点，可以用标准加入法测定。常见共存元素Zn（II），Su（II），Cu（II），Fe（II），Co（II），Ni（II），In（III）等无干扰。Pb（II）与Cd（II）共存时对Te（I）有干扰，同1×10~(-3)M EDTA掩蔽可有消除干扰。测定了合成样品中的Te（I）含量，平行测定七组样品相对标准偏差4.2％。本文法是目前Te（I）的分析中最灵敏的电化学方法之一。提出了Naf:on薄膜冠醚修饰电极阳极溶出伏安法测定水溶液中Ag（I）的方法。在0.01MHNO_3 4～7×10~(-3)M Cl混合溶液中，检测电位在－0.30Vvs.SCE富集30分钟，检出下限可低至2×10~(-12)M，是迄今所见Ag（I）的分析中灵敏度最高的电分析方法。Ag（I）浓度在2×10~(-11)M～1×10~(-8)M范围内与溶出峰电流成良好的线性关系且通过原点。五到十倍量的Hg（II）和Au（II）有干扰。用本法测定了分析纯硝酸铵中的银含量为0.000048％，平行测定七组样品相对标准偏差为3.7％。提出用Naf:on薄膜冠醚修饰电极阳极溶出伏安法测定水样中铅的方法。在0.lMLiNO_3底液中，电位在－1.10Vvs.SCE富庥3分钟检测限达5×10~(-10)M，方法快速灵敏。Pb（II）浓度在1×10~(-9)～1×10~(-7)M范围内与溶出峰电流呈线性关系。1×10~(-6)以上Cu（II）存在使Pb（II）的峰电流时显增加。用本方法测定了自来水样中的铅含量，平行测定七组样品相对标准偏差8.0％。该修饰电极在K~+浓度为1×10~(-5)～1×10~(-7)M范围内对K~+有能斯特响应。本工作为铊、铅、银的痕量分析提供了高灵敏度的方法，为溶出伏安法摆脱汞污染的问题做出了贡献，为化学修饰电极用于分析化学领域提供了新的途径。

Aggregation and precipitation in high dose as ion implanted Ge0.5Si0.5 alloy

Thermally stimulated redistribution and precipitation of excess arsenic in Ge0.5Si0.5 alloy has been studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), cross sectional transmission electron microscopy (XTEM) and X-ray energy disperse spectrometry (EDS). Samples were prepared by the implantation of 6 X 10(6) As+ cm(-2) and 100 keV with subsequent thermal processing at 800 degrees C and 1000 degrees C for 1 h. The XPS depth profiles from the implanted samples before and after the thermal annealing indicate that there is marked redistribution of the elements in heavily arsenic-implanted Ge0.5Si0.5 alloys during the annealing, including: (1) diffusion of As from the implanted region to the surface; (2) aggregation of Ge in the vicinity of the surface. A high density of precipitates was observed near the surface which were by XTEM and EDS identified as an arsenide. It is suggested that most of the implanted As in Ge0.5Si0.5 alloy exists in the form of GeAs.

基于法拉第旋转镜的Michelson干涉仪偏振相位噪声研究

在理论上研究了由法拉第旋转镜构成的Michelson干涉仪的偏振特性,推导出Michelson干涉仪的偏振引入相位噪声与法拉第旋转镜旋转角偏差的关系式。理论分析法拉第旋转角有偏差时,引导光纤中的偏振态扰动(偏振噪声)会在干涉仪中引入相位噪声,该相位噪声水平与引导光纤中的偏振噪声水平和干涉仪输入光的偏振态有关。并且当法拉第旋转角偏差±2°时,可估算偏振引入的相位噪声与引导光纤中偏振噪声的幅度比值低于2×10-3;在多波长复用系统中,若法拉第旋转角偏差±5°,该幅度比值仍低于1.5×10-2。实验中观察到该幅度比值低于2.5×10-2,并发现输入光偏振态变化并不引起干涉仪相位噪声的变化,由此可知由法拉第旋转角偏差引入的相位噪声符合理论估算的量级,得到了很好的抑制。

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.

高响应度GaN肖特基势垒紫外探测器的性能与分析

制作了反向饱和电流为5.5×10~(-14) A/cm~2,势垒高度为1.18eV的GaN肖特基势垒紫外探测器.测量了探测器分别在零偏压及反向偏压下的光谱响应度,响应度随反向偏压无显著变化,零偏压下峰值响应度在波长358.2nm处达到了0.214A/W.利用波长359nm光束横向扫描探测器的光敏面,测量了探测器在不同偏压下的空间响应均匀性,相应偏压下的光响应在光敏面中央范围内响应幅值变化不超过0.6%.光子能量在禁带边沿附近的光束照射下,GaN肖特基势垒紫外探测器存在势垒高度显著降低现象,这种现象在肖特基透明电极边沿及其压焊电极附近表现得更为突出.探测器在368和810nm波长光一起照射时的开路电压比只有368nm光照射时的开路电压大,而零偏压下两者的光电流近似相等.利用这种开路电压变化效应估算了探测器在368nm光照射下,表面被俘获空穴的面密度变化量约为8.4×10~(10) cm~(-2).

平面型InGaAs／InPAPD边缘提前击穿行为的抑制

平面型雪崩光电二极管（APD）在结弯曲处具有高的电场，导致在结边缘的提前击穿。运用FEMLAB软件对不同工艺流程制备的三种不同结构平面型InP／InGaAsAPD的电场分布进行了二维有限元模拟，在表面电荷密度为5×10^11cm^-2时分析了吸收层厚度、保护环掺杂浓度、保护环和中央结纵向及横向间距等因素对边缘提前击穿特性的抑制程度。比较了这三种结构的InP／InGaAsAPD在边缘提前击穿的抑制特性的优劣。通过理论研究对平面InP／InGaAsAPD进行了优化。

低功率消耗、响应快速的SOI基可变光学衰减器

采用绝缘体上Si(SOI)材料制作了马赫-曾德干涉型(MZI)SOI热光可变光学衰减器(VOA),利用隔热槽有效降低器件的功率消耗,提高响应速度.在1 510～1 610 nm波长范围内动态调节范围可达到0～29 dB.与未加隔热槽的相同结构光学衰减器相比,器件插入损耗和调制深度不受影响.最大衰减(29 dB)时功率消耗由360 mW降低为130 mW,器件响应速度提高1倍,响应时间由大于100 μs降为小于50 μs.