离子注入ZnO薄膜的拉曼光谱研究；Raman investigation of ion-implanted ZnO films

室温下,用80keVN+和400keVXe+离子注入ZnO薄膜,注入剂量分别为5.0×1014—1.0×1017/cm2和2.0×1014—5.0×1015/cm2.利用拉曼散射技术对注入前后的ZnO薄膜进行光谱测量和分析,研究了样品的拉曼光谱随离子注入剂量的变化规律.实验结果发现,未进行离子注入的样品在99,435cm-1处出现两个ZnO六方纤锌相的特征峰E2low和E2high;N+和Xe+注入样品在130和578cm-1附近均出现新峰(包),N+注入样品还在274cm-1出现新峰,而Xe+注入样品在470cm-1附近出现另一新峰包,且这些新峰(包)的相对面积随注入剂量的增大而增大.通过N+和Xe+注入样品拉曼光谱的对比分析,并考虑到注入离子在样品中产生的原子位移损伤,对新峰(包)对应的振动模来源进行了分析,探索了离子注入在ZnO薄膜中引起的结构变化.

Spectra of identified high-p(T) pi(+/-) and p((p)over-bar ) in Cu + Cu collisions at root s(NN)=200 GeV

We report new results on identified (anti) proton and charged pion spectra at large transverse momenta (3 < p(T) < 10 GeV/c) from Cu + Cu collisions at root s(NN) = 200 GeV using the STAR detector at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). This study explores the system size dependence of two novel features observed at RHIC with heavy ions: the hadron suppression at high-p(T) and the anomalous baryon to meson enhancement at intermediate transverse momenta. Both phenomena could be attributed to the creation of a new form of QCD matter. The results presented here bridge the system size gap between the available pp and Au + Au data, and allow for a detailed exploration of the onset of the novel features. Comparative analysis of all available 200 GeV data indicates that the system size is a major factor determining both the magnitude of the hadron spectra suppression at large transverse momenta and the relative baryon to meson enhancement.

Charged and strange hadron elliptic flow in Cu plus Cu collisions at root s(NN)=62.4 and 200 GeV

We present the results of an elliptic flow, v(2), analysis of Cu + Cu collisions recorded with the solenoidal tracker detector (STAR) at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider at root s(NN) = 62.4 and 200 GeV. Elliptic flow as a function of transverse momentum, v(2)(p(T)), is reported for different collision centralities for charged hadrons h(+/-) and strangeness-ontaining hadrons K-S(0), Lambda, Xi, and phi in the midrapidity region vertical bar eta vertical bar < 1.0. Significant reduction in systematic uncertainty of the measurement due to nonflow effects has been achieved by correlating particles at midrapidity, vertical bar eta vertical bar < 1.0, with those at forward rapidity, 2.5 < vertical bar eta vertical bar < 4.0. We also present azimuthal correlations in p + p collisions at root s = 200 GeV to help in estimating nonflow effects. To study the system-size dependence of elliptic flow, we present a detailed comparison with previously published results from Au + Au collisions at root s(NN) = 200 GeV. We observe that v(2)(p(T)) of strange hadrons has similar scaling properties as were first observed in Au + Au collisions, that is, (i) at low transverse momenta, p(T) < 2 GeV/c, v(2) scales with transverse kinetic energy, m(T) - m, and (ii) at intermediate p(T), 2 < p(T) < 4 GeV/c, it scales with the number of constituent quarks, n(q.) We have found that ideal hydrodynamic calculations fail to reproduce the centrality dependence of v(2)(p(T)) for K-S(0) and Lambda. Eccentricity scaled v(2) values, v(2)/epsilon, are larger in more central collisions, suggesting stronger collective flow develops in more central collisions. The comparison with Au + Au collisions, which go further in density, shows that v(2)/epsilon depends on the system size, that is, the number of participants N-part. This indicates that the ideal hydrodynamic limit is not reached in Cu + Cu collisions, presumably because the assumption of thermalization is not attained.

80keV N离子注入对ZnO薄膜结构的影响；Effects of 80 keV N-ion Implantation on Structures of ZnO Films

室温下用80keVN离子注入ZnO薄膜样品,注量分别为5.01014,5.01015和5.01016ions/cm2,然后用X射线衍射和透射电镜技术对样品的结构特性进行了表征。实验结果表明,由高度(002)择优取向的致密柱状晶构成的薄膜中,注入5.0×1015ions/cm2时,观测到缺陷生成和局域无序化现象,但薄膜总体结构仍保持柱状晶和(002)择优取向;随着注量的增大,晶格常数c和压应力呈增大趋势。对注入N离子对ZnO薄膜结构特性的影响机理进行了简单的讨论。

Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染在农田生态系统的迁移动态研究

１９９０—１９９５年中国科学院生态网站联网研究中，在４个生态站对重金属复合污染（Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ）进行了田间迁移动态实验研究，表明３年来表土中重金属元素含量缓慢下降，输出量最大支出项目为从表层向下迁移量可比作物地上部分带去量高出几十至数百倍，为污染土壤防治工作中淋洗技术运用指出了应用前景．

Cu对大麦和玉米的毒性效应

通过发芽试验及幼苗生长试验研究了重金属Cu在5、10、25、50、100mg·L-1浓度下对大麦和玉米的生态毒性效应,比较分析了大麦和玉米对Cu胁迫的敏感性。结果表明:对于发芽试验,当Cu浓度在25～100mg·L-1时,处理组与对照组相比发芽率明显降低(P<0.05)。而对于幼苗生长试验,在0～5mg·L-1时,Cu对植物幼苗的生长没有显著作用,在10～100mg·L-1作用下,根长、株高及根干重与Cu2+浓度呈显著的负相关;可溶性蛋白含量、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素a+b在Cu为10～100mg·L-1作用下,与对照相比均显著降低(P<0.05)。玉米对Cu胁迫比大麦稍微敏感;各项指标的敏感性依次为:可溶性蛋白>根伸长>叶绿素>根干重>发芽率>株高>地上生物量。与其他指标相比,可溶性蛋白指标对Cu胁迫最具有敏感性,可作为Cu污染的生物标记物。

Cu胁迫对大麦幼苗生长及DNA损伤效应的研究

通过石英砂培养试验,采用AFLP分子标记技术研究Cu胁迫对大麦幼苗根系基因组DNA的损伤效应,同时比较基因组DNA损伤与幼苗根系生长、可溶性蛋白含量变化对Cu污染胁迫的敏感性。结果表明,12.5￣50mg·L-1Cu处理8d后,与对照相比根长显著变短,根系内的可溶性蛋白含量显著降低;基因组DNA的AFLP图谱与对照相比发生显著变化,具体表现为谱带的消失、新谱带的出现以及谱带荧光强度的改变。三者均对低浓度的Cu污染胁迫响应敏感,其中AFLP图谱变化是对Cu胁迫响应最为敏感的生物标记物,可用于土壤Cu污染的早期诊断和生态风险评价。

板栗壳对水中Cu~(2+)吸附性能的研究

【目的】研究食品加工剩余物板栗壳对水中Cu2+的吸附性能,为其用于含铜废水的处理提供理论依据。【方法】研究吸附质溶液pH、Cu2+质量浓度、吸附剂用量、粒径、吸附温度和时间对板栗壳吸附Cu2+效果的影响,探讨吸剂和吸附剂循环利用次数对解吸和再生的影响;并采用穿透曲线和洗脱曲线对动态吸附进行了分析。【结果】吸附质溶液pH值为6、Cu2+起始质量浓度为20 mg/L、吸附剂粒径为0.25 mm时的吸附效果较好,该吸附为放热过程,升高温度虽然可以加快吸附进程,但却降低了吸附量和去除率。Na+和Ca2+对Cu2+的解吸置换能力较弱,0.1mol/L HCl可使96.1%的Cu2+得以解吸回收。通过Thomas模型预测,在固定床柱吸附条件下饱和吸附量为10.94mg/g。【结论】板栗壳对水中Cu2+的吸附性能较好,因而具有很好的应用前景。

板栗壳吸附Cu~(2+)的平衡与动力学研究及工艺设计

研究了板栗壳吸附Cu2+的平衡、动力学和热力学特征并对吸附工艺进行设计.采用Langmuir和Freundlich等温线对静态吸附平衡数据进行了拟合,同时采用准一级动力学和准二级动力学模型对静态吸附动力学数据进行了拟合,并计算了吸附过程的热力学参数自由能变(ΔGo)、焓变(ΔHo)和熵变(ΔSo).结果表明,平衡实验数据符合Langmuir等温吸附模型,分离因子RL值在0～1之间,为有利吸附;动力学实验数据符合准二级动力学方程,平衡吸附量随Cu2+起始浓度增大而增大;ΔHo和ΔSo分别为12.206kJ·mol-1和21.534J·mol-·1K-1,ΔGo为负值,表明板栗壳吸附Cu2+为放热过程,可以自发进行,吸附过程增加了固液界面的混乱度.基于Langmuir等温吸附模型推导出的板栗壳用量计算公式可用于预测将一定体积一定起始浓度Cu2+溶液经过吸附降至所需浓度的板栗壳用量.

长期施肥对黑土中Cu、Cd含量及其剖面分布的影响

以经过8个不同施肥处理的黑土样品为材料,研究长期不同施肥处理下,黑土中Cu、Cd含量的差异。采用原子吸收分光光度法和Tessier-连续提取法,研究黑土中全Cu、全Cd和有效Cu、有效Cd的含量差异。结果表明,有机肥的长期施用,会使土壤中Cu、Cd与有机质发生络合并使Cu、Cd在土壤表层累积;秸秆和氮磷钾(S+NPK)化肥的长期配合施用,有利于作物对有效Cu和Cd的吸收,从而使Cu、Cd在土壤中没有明显积累;NP及NPK处理下,二铵、氯化钾肥对土壤中Cu、Cd积累的影响不明显。长期耕作不施肥(CK)处理时,因无外源Cu、Cd,以及作物对有效Cu、Cd的长期吸收,土壤中Cu、Cd含量低于不耕作不施肥(休闲)处理的。从垂直剖面上看,Cu、Cd主要积累在黑土表层,而表层以下不同施肥处理间Cu、Cd含量的差异和变幅不大。有机肥料能明显地向土壤中带入Cu、Cd,造成Cu、Cd在土壤表层的积累,并由于植物体的吸收对人体造成潜在危害,而其他化学肥料对土壤中Cu和Cd积累的影响不明显。本研究为人们的生产实践提供了施肥理论和依据,并且对土壤的污染防治也具有现实意义。

山杏种皮黑色素与Cu~(2+)和Zn~(2+)络合性质的研究

【目的】研究山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+络合的相关性质,为山杏种皮黑色素以及其他植物黑色素的开发利用提供依据。【方法】采用电位滴定、紫外-可见光差示吸收光谱和红外光谱对山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+的络合物进行分析。【结果】Cu2+和Zn2+与山杏种皮黑色素络合后,均能促进山杏种皮黑色素酸性位点的去质子化作用,但Cu2+的促进作用更强,结合更为牢固;随pH值升高,山杏种皮黑色素中解离出的络合位点增多,络合Cu2+能力增强。【结论】Cu2+和Zn2+主要与山杏种皮黑色素中羰基发生络合作用,氨基和羟基参与了络合。

石油烃、Cu~(2+)单一与复合污染对沙蚕的毒性效应

在实验室模拟条件下研究了石油烃、Cu2+单一与复合污染对沙蚕的毒性效应.试验的结果表明,沙蚕的死亡率与石油烃、Cu2+的浓度呈显著相关关系.其半数致死浓度LC50分别为:30.2～116.26μg/L(石油烃);449.52～1130.34μg/L(Cu2+).沙蚕体内Cu2+的积累量随着暴露溶液中Cu2+浓度的上升而增加,当Cu2+的浓度>500μg/L时,这一变化十分显著;而沙蚕体内石油烃的含量随着暴露溶液中石油烃浓度的升高无显著变化.而Cu2+和石油烃复合污染对沙蚕的毒性作用较为复杂,在不同的处理中,表现出了协同和拮抗两种作用方式.同时,在Cu2+与石油烃复合污染条件下,沙蚕体内Cu2+的积累量也有显著变化.在复合处理组中,当Cu2+的浓度达到500μg/L时,Cu2+在沙蚕体内的积累量与Cu2+单一污染相比,Cu2+在沙蚕体内积累量相比显著降低.