Passively mode-locking Nd : Gd0.5Y0.5VO4 laser with an In(0.25)Ga(0.75)Aa absorber grown at low temperature

We have demonstrated stable self-starting passive mode locking in a diode-end-pumped Nd:Gd-0.8-Y0.5VO4 laser by using an In0.25Ga0.75As absorber grown at low temperature (LT In0.25Ga0.75As absorber). An In0.25Ga0.75As single-quantum-well absorber, which was grown directly on the GaAs buffer by use of the metal-organic chemical-vapor deposition technique, acts simultaneously as a passive mode-locking device and as an output coupler. Continuous-wave mode-locked pulses were obtained at 1063.5 nm. We achieved a pulse duration of 2.6 ps and an average output power of 2.15 W at a repetition rate of 96.4 MHz. (c) 2005 Optical Society of America.

Wurtzite GaN epitaxial growth on a Si(001) substrate using gamma-Al2O3 as an intermediate layer

Wurtzite GaN films have been grown on (001) Si substrates using gamma-Al2O3 as an intermediate layer by low pressure (similar to 76 Torr) metalorganic chemical vapor deposition. Reflection high energy electron diffraction and double crystal x-ray diffraction measurements revealed that the thin gamma-Al2O3 layer of "compliant" character was an effective intermediate layer for the GaN film grown epitaxially on Si. The narrowest linewidth of the x-ray rocking curve for (0002) diffraction of the 1.3 mu m GaN sample was 54 arcmin. The orientation relationship of GaN/gamma-Al2O3/Si was (0001) GaN parallel to(001) gamma-Al2O3 parallel to(001) Si, [11-20] GaN parallel to[110] gamma-Al2O3 parallel to[110] Si. The photoluminescence measurement for GaN at room temperature exhibited a near band-edge peak of 365 nm (3.4 eV). (C) 1998 American Institute of Physics.

In situ hydrate dissociation using microwave heating: Preliminary study

In this work, we investigate the dissociation behavior of natural gas hydrate in a closed system with microwave (MW) heating and hot water heating. The hydrate was formed at temperatures of 1-4 degrees C and pressures of 4.5-5.5 MPa. It was found that the gas hydrate dissociated more rapidly with microwave than with hot water heating. The rate of hydrate dissociation increased with increasing microwave power, and it was a function of microwave power. Furthermore, the temperature of the hydrate increased linearly with time during the microwave radiation.

Four-wave mixing self-stability based on photonic crystal fiber and its applications on erbium-doped fiber lasers

The analytic solutions of coupled-mode equations of four-wave mixings (FWMs) are achieved by means of the undepleted approximation and the perturbation method. The self-stability mechanism of the FWM processes is theoretically proved and is applicable to design a new kind of triple-wavelength erbium-doped fiber lasers. The proposed fiber lasers with excellent stability and uniformity are demonstrated by using a flat-near-zero-dispersion high-nonlinear photonic-crystal-fiber. The significant excellence is analyzed in theory and is proved in experiment. Our fiber lasers can stably lase three waves with the power ripple of less than 0.4 dB. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

小麦/玉米苗期磷累积量对介质供磷水平反应的差异

小麦和玉米苗期是磷素营养的关键期和敏感期,研究两种作物苗期对介质供磷反应,可为合理施用磷肥提供参考。试验设缺磷对照、低磷胁迫、中等磷胁迫和正常供磷(P_2O_5含量分别为0、0.05mmol·L~(-1)、0.3mmol·L~(-1)和0.5mmol·L~(-1))4种磷水平,选取小麦"小偃22号"、"兰考4号"和玉米"屯玉65号"、"户单4号"为指标作物,用营养液培养法研究小麦、玉米苗期磷累积量对介质不同供磷水平的反应差异。结果表明,不同介质供磷水平下,两种作物苗期磷累积量显著不同且因作物类型、基因型、器官及测定时期不同而异。总体而言,介质供磷后,苗期早期生长阶段(出苗后25d以前),小麦的介质最佳供磷水平较玉米高;苗期后期(出苗后40～50d),小麦和玉米最佳供磷水平一致。如果以低磷胁迫作为对比进行分析,玉米苗期整株磷累积量对介质供磷的敏感性比小麦强;从不同基因型来看:"兰考4号"对介质供磷的敏感性强于"小偃22号","屯玉65号"和"户单4号"基本一致。缺磷条件下小麦较玉米磷效率高,供磷条件下玉米较小麦高;但不同基因型间规律性较差。

拉米呋淀及其衍生物的合成和药效评估

（1）研究了专利中报道的以2-苯甲酰氧甲基5-乙氧基-1，3氧硫杂环戊烷为中间体，在不同的Lewis酸催化下与乙酰化的胞嘧啶的C-N键偶联反应。研究结果发现，反应的最终产物为苯甲酸2-乙氧基-2-（N_4'-乙酰基胞嘧啶-1'-基）-乙酯。依据实验结果，我们提出了硅甲基化的乙酰基胞嘧啶首先进攻氧硫杂环中间体时，烷硫基比乙氧基基团更易离去，从而进攻氧硫杂环中间体的C-2位而非C-5位的反应机理。（2）研究了不同的Lewis酸催化剂对以2-苯甲酰氧甲基-5-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷中间体与乙酰化胞嘧啶的C-N键形成反庆的影响。结果显示，由于催化剂SnCl_4与氧硫环的硫原子螯合，从而导致胞嘧啶的氮原子从氧硫环的β面进攻，产生顺反产物的比值为3：1，是合成顺式产物的最好催化剂。（3）设计了四步反应合成2-羟甲基-5-（胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷（cis-BCH-189）的路线：通过苯甲酰氧基乙醛与2，5-二羟基-1，4-二噻烷的羟醛缩合反应构筑1，3-氧硫杂环戊烷，经乙酰化反应及SnCl_4催化下的C-N键形成反应接上乙酰化胞嘧啶，最后在K_2CO_3/MeOH体系中脱去保护基，得到主产物cis-BCH-189。利用该方法合成外消旋的cis-BCH-189，未见文献报道。其优点在于原料便宜易得，产品收率高，操作简单，是大量合成cis-BCH-189的有效方法。（4）设计了如下合成2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷的路线：以苯甲酰氧基乙醛和巯基乙醇为原料，在甲苯溶剂中和p-TsOH催化下，经羟醛缩和反应合成得到2-苯甲酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷，然后经间氯过苯甲酸（m-CPBA）氧化为亚砜，在NaOAc/Ac_2O中回流发生普梅雷尔重排反应，得到2-苯甲酰氧甲基-4-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷中间体，以Lewis酸SnCl_4为催化剂，获得顺反比值为2：1的产物。将顺式产物在K_2CO_3/MeOH体系中脱去保护基，得到外消旋的顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷。反应共五步，总产率为11%，合成路线未见文献报道。此合成路线原料使宜易得，操作简单，是合成大量产品的有效途径。（5）分另研究了以（-）-樟脑酰氯和（+）-（艹孟）氧基甲酰氯为手性拆分试剂时cis-BCH-189的拆分效果，结果显示前者几乎对其没有拆分能力，而后者却是非常好的拆分试剂。拆分过程为（+）-（艹孟）氧基甲酰氯与顺式-2-羟甲基-5-（N_4'-乙酰基胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷经化学反应成酯后，于0 ℃在甲醇溶剂中重结晶，得到左旋光异构体，经K_2CO_3/MeOH体系酯解脱保护基后，得以拉米呋啶纯品，旋光度为[α]_D~(20) = -137°(c0.01, MeOH)；母液浓缩析出的固体经脱保护基后可得到右旋光的对映体，旋光度为[α]_D~(20) = +34.03°(c0.01, MeOH)。（6）探索了以Hg(CN)_2、HgBr_2银盐及TMSOTf等为催化剂的反应条件下，溴代半乳糖四乙酸酯及β-D-半乳糖五乙酸酯分别与顺式-2-羟甲基-5-（N_4'-乙酰基胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷的糖苷键形成反应。结果发现以Lewis酸TMSOTf为催化剂时，以β-D-半乳糖五乙酸酯为反应原料获得的BCH-189的糖苷衍生物的产率最高；而在汞催化下，以溴代半乳糖四乙酸酯为反应原料获得的BCH-189的糖苷衍生物的产率仅为10～ 20%。以TMSOTf为催化剂，将拉米呋定、顺反BCH-189及顺式2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1，3-氧硫杂环戊烷与β-D-半乳糖五乙酸酯反应合成了系列苷类似物的半乳糖衍生物。（7）将系列核苷类似物的乙酰化半乳糖糖苷及脱保护基的核苷类似物的半乳糖糖苷和拉米呋定纯品于2.2.15细胞株中进行抗病毒性能的药效研究，药效结果显示核苷类似物的乙酰化半乳糖糖苷均优于其完全脱保护基的半乳糖糖苷，也优于未与半乳糖偶联的母体核苷体化合物及抗乙肝病毒的药物拉米呋定。

扫描探针显微镜技术在自组装体系中的应用研究

本文简要评述了探针显微镜（SPM）技术的提出、发展及其在自组装体系中的研 究应用。采用SPM、电化学以及光谱等方法对低级醇化合物、磷脂膜、生物分子等 不同的自组装体系进行了研究，主要结果如下：1．研究了甲醇、乙醇、丁醇、己醇和辛醇分子在云母表面的吸附现象，提出 了随着碳链的增长，醇分子在云母表面的不同的吸附模型及变化规律；2．研究了辛醇分子在云母表面的吸附动力学过程，监测了辛醇在云母表面形成自组装膜的成核一生长一融合的生长过程；3，研究了由探针扫描引起的吸附十一醇分子在云母表面重排为规则有序膜结构的现象；4．研究“二-甲基一二-十八．烷基嗅化胺分子在云母表面用溶剂扩散方法展开形成类脂双层膜的动力学过程，提出了一种简便、易行的成膜方法；5．实现了细胞色素C在纳米金和硅溶胶一凝胶共同修饰的金电极上的直接电化学；6．实现了细胞色素C在疏基十一梭酸和琉基己醇的混合自组装膜上的直接电化学；7．实现了辣根过氧化物酶在纳米金修饰的导电玻璃电极上对过氧化氢的直接催化还原。

直接甲醇燃料电池甲醇替代燃料的研究

论文主要研究了直接甲醇燃料电池（DMFC）中三种甲醇替代燃料，二甲氧基甲烷（DMM）、乙醇和乙二醇及导致阳极催化剂中毒的吸附CO（COad）在光滑R电极及几种新的R基催化剂电极上的电氧化行为。结合对催化剂的X射线光电子能谱（xPS）、X衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TG）表征，初步探讨了几种新催化剂对三种甲醇替代燃料的电催化活性要高于碳载R（PtC）催化剂的原因。另外，还研究了用表面活化处理来提高阳极催化剂对甲醇氧化的电催化活性的方法。本论文得到的主要结果如下：1．在研究DMM在不同条件下，在不同R基催化剂电极上的电化学氧化行为的基础上，发现碳载R和TiO2（Pt-TiO2／C）复合催化剂对DMM氧化的电催化活性要优于Pt/C电极。而Pt-TiO2／C催化剂在吸附Ho3+(Pt-TiO2-Ho3+/C)或Eu3＋（Pt-TiO2-Eu3＋/C）后，对DMM氧化的电催化活性比Pt-TiO2／C电极高。表明TiO2、Eu3+和Ho3+对DMM的氧化都有很好的促进作用，这主要是它们都能为DMM的氧化在电极表面提供更多的含氧物种。由于DMM本身在这些催化剂电极上的氧化性能不好，而且DMM容易在酸性溶液中水解，生成甲醇和甲醛，因此，DMM不是一种好的甲醇替代燃料。2．无论在中性介质中还是在酸性介质中，Eu3＋和Ho3＋对乙醇在R／C电极上的电化学氧化反应都有较好的促进作用，而Eu3＋的促进作用要大于H3+，Eu3＋和H3+在酸性溶液中的促进作用要大于在中性溶液中。无论是中性溶液还是酸性溶液中，吸附CO（COad）在Pt／C催化剂电极上在较正的电位处有一个很大的氧化峰，而在R-Eu3＋／C或R-H3＋／C催化剂电极上在较负电位处有两个小的氧化峰，表明吸附的Eu3＋和Ho3+对cood在R／C催化剂电极上的氧化都有很好的促进作用，主要表现在使Cood的吸附强度降低和吸附量减少。XPs测量表明，当R／C电极表面吸附了Eu3＋或H了十后，使催化剂中Pt和c土的电子云密度变小，因此使Pt对coad的吸附强度减弱。由于Eu3＋或H03＋在电极上吸附不是物理吸附，而是化学吸附，因此，它们与Pt的结合具有相对的稳定性。乙醇电氧化的中间产物，如COad等能强烈地吸附在R上，因此会使R中毒。而Eu3＋或H矿"能降低Coad在R上地吸附强度，因此，Eu3＋或H3+能促进乙醇在Pt／C电极上的电化学氧化反应。Pt-TiO2／C催化剂对乙醇氧化的电催化活性要高于R／C催化剂，表明TiO2对乙醇在R／C电极上的电化学氧化反应也有较好的促进作用。XPS的测量表明，TiO2的加入并不改变Pt的电子状态，因此，TiO2能促进乙醇电氧化反应的主要原因是TIOZ能为乙醇氧化提供含氧物种。实验结果表明，Eu3＋或H3+对乙醇在R-TiO2／C电极上的电化学氧化反应也有一定的促进作用。这是由于Eu3＋或H3+改变了R的电子状态，降低了乙醇电氧化中间产物，COod在Pt上的吸附强度，而TIOZ提供了COod的氧化所必须的含氧物种。3．无论是酸性溶液中还是中性溶液中，乙二醇在R-TiO2／C电极上的氧化活性比在R／C电极上高。这表明TIOZ能促进乙二醇在Pt上的电氧化反应。进一步的实验表明，TIOZ对COad在Pt催化剂电极上氧化的促进作用并不明显。XPS测量表明，这是由于TIOZ并不改变R的电子状态。所以，TiO2对乙二醇在Pt上的电氧化的促进作用只是基于提供乙二醇电氧化所需的含氧物种。无论是酸性溶液中还是中性溶液中，乙二醇在R-WO3／C电极上的氧化活性都比在R／C电极上高。这表明W03能促进乙二醇在R上的电氧化反应。进一步的实验表明，R-WO3／C电极对Coad氧化的电催化活性也要高于R／C电极，XPS测量表明，WO3会降低Pt的电子云密度。所以，WO3对乙二醇在R上的电氧化的促进作用除了提供含氧物种外，还由于它能降低R的电子云密度而降低了乙二醇电氧化中间产物。4．用四氢吠喃和丙酮混合溶液浸泡法对电极进行表面处理后能使Pt／C和Pt-WO3／C电极对乙醇和乙二醇氧化的电催化活性有很大的提高。其原因可能是Pt／C和Pt一w03／C电极在经表面处理后，在电极制备过程中带来的表面活性剂等杂质由于溶解在混合溶液中而被除去，Nafion也可能在用混合溶液浸泡后会发生一定程度的结构变化，因此，使活性中心的位点增加，从而增加了催化剂的电催化活性。另外，经表面处理后，Pt／C和Pt-WO3／C电极的活性中心的结构有一定的变化，使COad的吸附强度降低而容易氧化，降低了COad对催化剂的毒化作用，因而提高了电极对乙醇和乙二醇氧化的电催化活性。

药物分子与DNA相互作用机理的研究

脱氧核糖核酸（DNA）是生物体的重要遗传物质。许多药物，尤其是抗肿瘤药物，以DNA为作用靶，研究它们与DNA之间的相互作用，使人们从分子水平上理解某些疾病的致病机理，并通过分子设计寻找更为有效的治疗药物。由于药物的药理活性及毒副作用与药物的分子结构及与DNA的结合位点、序列选择性密切相关，本论文对硫荃（TH）、1，4-二氢毗陡（1，4-DHP）、毗咯并苯并咪哇（PBI）三类药物分子与DNA的结合方式、序列选择性及药物的分子结构对与DNA相互作用的影响进行了研究，并着重对1，4-DHP衍生物C一4取代基、PBI衍生物C一3取代基结构与药物活性的构效关系进行了研究。主要研究内容及结论如下：一、用电化学及光谱方法研究TH与小牛胸腺DNA（CT-DNA）相互作用的方式及序列选择性。当PH＞6．8时，TH与CT-DNA作用后，其氧化还原峰峰电位正移及峰电流降低、UV-vis吸收峰峰位红移和吸光度降低、荧光被强烈碎灭，说明它们的相互作用具有嵌插结合特征。溶液酸度对两者的作用方式有影响，当pH＜6．8时，作用方式则以静电结合为主。通过比较与不同碱基序列作用后，TH的UV-vis吸收光谱、荧光光谱以及核磁共振光谱的变化，表明TH与DNA的作用具有序列选择性，与GC碱基序列的作用比与AT碱基序列强。此外，圆二色谱（CD）实验表明，DNA三级结构由于TH嵌插结合发生了构象变化，使双螺旋链由较紧密螺旋态变为松散态。二、用电化学和光谱方法研究了1，4-DHP衍生物C-4取代基吸电子能力及空间结构对1，4-DHP衍生物氧化过程、与DNA作用方式以及对DNA构象的影响。C-4取代基吸电子能力越强，1，4-DHP衍生物氧化峰峰电位越正，氧化反应越不易进行。与DNA的作用方式与1，4-DHP衍生物结构有关，C-4位被H-取代或被烷基取代的1，4-DHP衍生物与CT-DNA的作用方式为嵌插结合方式，C-4位被芳环取代基所取代的1，4-DHP衍生物，只能部分嵌入CT-DNA双螺旋链中，还通过沟结合特异性地与DNA大沟或小沟中的AT碱基序列结合。DNA的构象在与1，4-DHP衍生物作用后发生了不同程度的变化，C-4位芳香取代的1，4-DHP衍生物引起DNA的构象变化大，因而也具有更高的药物活性。三、用UV-vis吸收光谱、荧光光谱对几种C-3、C-4取代基不同的PB工衍生物与DNA的作用方式及序列选择性进行了研究。结果表明，PBI衍生物与DNA共价交联结合，使DNA烷基化并产生裂解。PBI衍生物C-3氰基取代基与DNA大沟中腺嗓吟上氨基之间的氢键作用对PBI衍生物与DNA的结合起到关键作用。C-4取代基的空间效应对PBI衍生物与DNA作用有一定影响。DNA与PBI衍生物作用后的CD光谱变化表明，两者之间的结合不仅使DNA三级结构发生了构象变化，还可能存在CT-DNA双螺旋链断链的结构变化。

由（双氯代酞酰亚胺）与双酚盐的亲核取代缩聚合成聚酰亚胺的研究

利用邻苯二甲酸酐中苯环上的取代基由于受到两个羰基的吸电子作用有较好的活性，进行亲核取代反应合成聚酰亚胺近年来才引起人们的注意。根据这个反应可以从邻苯二甲酸酐出发，与双酚缩合先合成二酐单体，再与二胺反应合成易加工而性能良好的聚酰亚胺，而且已实现了工业生产。同时也可以从双取代酞酰亚胺出发直接与双酚进行亲核取代缩聚合成相同结构的聚酰亚胺。后者较前者具有合成路线短的优点，又无前者由于多种会反应所引起复杂分子链结构等缺点。文献上对双（硝基酞酰亚胺）与双酚的亲核取代缩聚反应合成聚酰亚胺的研究工作，有一些报导，而对双（氯代酞酰亚胺）与双酚A的亲核取代缩聚亦有专利，从文献报导来看，亲核取代缩聚法合成聚酰亚胺因反应条件要求苛刻，利用此法还不易合成出分子量高的聚合物。如何克服上述缺点，解决合成上的问题，是很有意义的。我们以双酚A与双（4－氯代酞亚胺）二苯醚的亲核取代缩聚反应为重点，采用NaOH溶液成盐的方法进行双（氯代酞酰亚胺）与双酚的亲核取代缩聚合成聚酰亚胺的研究。对影响反应的各种参数，如碱量，温度、固含量，溶剂，代水剂以及水份等对反应的影响，作了比较详细的探索，提出了从双（氯代酞酰亚胺）与双酚出发，用NaOH溶液成盐，通过亲核取代缩聚反应合成聚酰亚胺的比较合适的条件。研究了几种具有代表性的不同结构的双酚分别与双（4－氯代酞酰亚胺）二苯醚和双（3－氯代酞酰亚胺）二苯醚的亲核取代缩聚反应，所得结果表明，在相同的反应条件下，反应的难易一般取决于苯氧负离子的电子密度，和反应中心上正电荷对电子的吸引力，以及聚合物的溶解性。双酚A不仅其氧负离子有很强的亲核性，而且所得聚合的溶解性能也很好，照理应能很好地进行反应，但无论从我们的工作或文献上报导的结果来看，用惯常方法，以NaOH溶液成盐，从双酚A很难得比浓对数粘度较高的聚合物（美国专利从双（氯代酞酰亚胺）出发，合成的双酚A型聚酰亚胺的比浓对数粘度为0.21分升／克，美国General Electric Compang从双（硝茎酞酰亚胺）二苯醚与双酚A缩聚反应所得聚合物的比浓对数粘度是0.23分升／克）。我们从电子密度大的苯氧基虽有较强的亲核能力，但也同时具有较强的与反体系中微量水份形成氢键的能力出发考虑，认为解决问题的关键在于如何使体系中微量水份排除尽，为此我们采用两次代水方法，效果较为明显，使双酚A与双（4－氯代酞酰亚胺）二苯醚缩聚所得聚合物的比浓对数粘度达到0.4分升／克（DMAC，30℃），在此条件下，研究了不同结构的单体的构聚和共聚反应，所合成的一系列均聚和共聚物比浓和粘度在0.4～0.7分升／克范围，且通过共聚可以改善聚合物的溶解性，改进反应情况。在此基础上，我们又对双酚A与双（4－氯代酞酰亚胺）二苯醚的缩聚反应，用NaOH溶值成盐进行了五次代水实险，所得聚合物的分子量又得到进一步提高，其比浓对数粘度达到0.59分升／克。这些研究结果说明我们上述分析是正确的，同时也说明，双氯单体的活是不及双硝基单体，但在我们提出的实验条件下，反应也能很好的进行，而且此种方法没有双硝基单体与酚盐取代反应后所释放的亚硝酸盐所易引起的会反应。我们对所合成的各种不同结构的聚酰亚胺分别利用红外，核磁，X－射线，裂解色谱等进行了结构上的初步分析和探讨。不同结构的聚酰亚胺的红外光谱的显示出所合的聚合物特征峰，结合元素分析结果，并参照合成反应的基本原理证实了所合成的聚酰亚胺的化学结构与所予期的相符。在红外光谱上也初步鉴别了3们异构体聚酰亚胺和4位异构体聚酰亚胺。用~(13)C-NMR对本法所合成的溶解性较好的4种不同结构的聚酰亚胺进行表征，进一步证实了所得聚合物的化学结构，其中两种聚酰胺的~(13)C-NMR谱图与最近文献报导的从双（硝基酞酰亚胺）二苯醚与双酚A进行亲核取代缩聚所得相同结构的聚酰亚胺的~(13)C-NMR表征结果一致。~(13)C-NMR，~1C-NMR鉴定结果还表明利用双(酞酰亚胺)一醚虽需较高温度条件下进行取代缩聚反应，而聚合物的化学结构没有受到破坏。~(13)C-NMR也证明了从双（3－氯代酞酰亚胺）二苯醚出发所合成的聚合物的化学结构。用X－射线对不同结构的聚酰亚胺均聚物和共聚物进行结晶性的初步鉴定，其中由双酚醚和联苯双酚分别与双（4－氯代酞酰亚胺）二苯醚的缩聚产物具有一定程度的结晶，并通过DSC��测发现结晶熔融吸热峰予以进一步证实。普通X－射线鉴定结果对3位和4位异构聚酰亚胺的溶解性能上的差异作出解释。对不同结构的聚酰亚胺用居里点裂解器进行裂解色谱的初步研究和探讨，通过主要裂解产物进一步证明所合成的聚合物的化学结构，并讨论了裂解过程和机理。对各种不同结构的均聚和共聚聚酰亚胺进行溶解性及热稳定性的研究，并与从二胺和二酐出发合成的聚酰亚胺进行比较。亲核取代缩聚法所合成的聚酰胺不仅均有较明显的玻璃化转变，而且也有较好的溶解性能。从二酐与二胺所得相同结构的聚酰亚胺溶解性能不好，可能是由于在热处理环化过程中不易掌握容易产生交联所致。在溶解性能方面还表明3位异构体聚酰亚胺普遍处于4位异构体，由双酚A参与共聚的聚酰亚胺其溶解性能却不同程度地得到改善。热性能研究表明4位异构体聚酰亚胺较3位异构体聚酰亚胺稍稳定，由二酐与二胺缩聚和通过某核取代缩聚所得的相同结构的聚亚胺经DTA和DSC��试，其热稳定性基本相同。

24-二甲基戊二稀土化合物的合成

本文叙述了2.4-二甲基戊二烯基稀土金属有机化合物的合成并通过元素分析，红外光谱、核磁共振谱及质谱的鉴定。测定了Gd(2.4-GH_(11))_3的单晶结构，此外还合成了（2.4-GH_(11)K.TMEDA及K_2C_8H_8·3THF并也测定了它们的晶体结构。在所合成化合物的红外光谱中，没有属于C=C双键的吸收峰，表明分子中配位体以η~5形式的大π键体系与稀土金属离子结合，在Ln(2.4-GH_(11))_2Cl·TMF和Ln(2.4-GH_(11))Cl_2·GH_THF的红外光谱中，于1060波数附近出现一强而宽的吸收峰，即化合物中有四氢呋喃分子络合。化合物的室温NMR谱有四个吸收峰，2.4-二甲基戊二烯配位体可能为η~5平面∪或W构型。化合物的水解'H-NMR谱与质谱都证实水解产物为2.4－二甲基－1.3－戊二烯。它是－2.4二甲基戊二烯阴离子水解所得的唯一产物，它表明化合物中的配位体确为2.4－二甲基戊二烯阴离子。(2.4-GH_(11))_2Cl·TMDA配合物晶体结构是应用低温X－射线衍射技术用Nicolet R_3 M/E型四园衍射仪LT－1低温装置并利用重原子法测定的最小二乘法精修至收敛时的一致性因子R=0.055. Rw=0.057。晶体属单斜晶系P21/n空间群。晶胞参数a=11.322(4)A, b=9.242(3)A, c=15.956(5)A. β=106.70(3)分子中2.4－二甲基戊二烯阴离子呈平面∪构型。钾离子与四甲基乙二胺二啮体结合形成的络合阳离子和2.4-二甲基戊二烯阴离子相间排列形成无限链状结构分子。2.4－二甲基戊二烯阴离子的C－C键长明显分为中间与外端C－C键两组。外端组C－C键双性质较强键长较短。表明C3具有负电荷的共振杂化体贡献较大。分子中K－C键最短的是K-C(1.5)。而不是具有较多负电荷的C3－K键。这可能是由于几何因素造成的。K_2C_8H_8·3THF的晶体结构是采用与前者相同的方法测定的。它属三斜晶系，PT空间群，晶胞参数a=10.263(3)A, b=13.157(4)A, c=9.443A, α=87.51(2)°, β=114.93(2)°, γ=76.81(2)°. V=1111.6A, R=0.051. 晶体中负二价的环辛四烯阴离呈平面构型，具有中心对称性，两侧与两中心对称相关的钾离子连接，相邻的非等效的钾离子间通过两四氢呋喃分子的氧原子相连接，从而形成了无限链状结构的分子。环辛四烯反映了Huckel的4n+2芳香性规则。该结构的特别之处在于四氢呋喃分子的氧原子以桥键形式与两个钾离子同时连接。而这种形式的桥键在其它化合物中似还未发现。Go(2.4-GH_(11))_3的晶体结构亦是采用与前述相同的方法测定的。其晶体为三斜晶系，PT空间群，晶胞参数a=12.541A, b=12.853A, c=8.432A, α=91.44°, β=108.61°, γ=117.97°, V=112.54A~3. 结构测定表明，Gd(2.4-GH_(11))_3分子具有C_3h对称性。三个配位体阴离了的九个带负电荷的碳原子近似以三帽三角棱柱形式与钆离子配位。分子中2.4－二甲基戊二烯阴离子的C－C键长－亦分为而组。外端C－C键较中间C－C键强，键长较短，亦表明C3具有较多的负电荷。2.4－二甲基戊二烯阴离子本身近似呈平面∪构型。C2,C4偏离由C1 C3 C5三碳原子构成的平面0.067A。方向上远离中心钆离子。可能在此以离子性为主的化合物中，钆离子与不带电荷的C2 C4间的相互作用有些排斥性质。与Nd(2.4-GH_(11))_3不同的是，在Gd(2.4-GH_(11))_3分子中，Gd-(C(1,5）键最短，而不是Gd-C(3)键。这可能是由于钆离子的半径较小，化合物的空间位阻效应较大所致。

三氯化稀土的还原反应及产物的反应性能的研究

本文研究了NdCl_2·nTHF、SmCl_2·nTHF、YbCl_2·nTHF与环辛四烯在室温下的直接反应。发现NdCl_2·nTHF、SmCl_2·nTHF可以在室温下与C_8H_8直接反应，分别得到NdCl_3·nTHF、ClNdC_8H_8·2THF；SmCl_3·nTHF，ClSmC_8H_8·2THF。反应速度NdCl_2 > SmCl_2。YbCl_2·nTHF在室温下不与环辛四烯发生反应。产物LnCl_3·nTHF和ClLnC_8H_8·2THF (Ln = Nd, Sm)已得到水解色谱、质谱、元素分析、红外光谱等的证实。推测反应接下式进行：LnCl_2·nTHF + C_8H_8 → [THFCl_2LnC_8H_8LnCl_2THF] → LnCl_3·nTHF + ClLnC_8H_8·2THF我们近一步研究了NdCl_2·nTHF与K_2C_8H_8的交换反应。结果表明从这一体系中得不到二价钕的有机金属化合物，而是得到了KNd(C_8H_8)_2。首次研究了以2摩尔萘锂为还原剂还原无水三氯化钕的反应，得到了组成为NdClLin (n < 0.3)的还原产物。该产物不溶于四氢呋喃，对空气、水汽比NdCl_2更为敏感。推测钕主要以一价形式存在。还研究了萘钠与三氯化铽的还原反应。三氯化钕的还原产物不与LiCl 形成络合物，而三氯化铽的还原产物却与LiCl形成络全物而溶于THF。为了进一步了解三氯化钕还原产物的性质，研究了其与环辛四烯的反应，结果表明它们也可以在室温下直接反应，并且这一反应比NdCl_2与C_8H_8的反应快。从反应混合物中分出两种产物：ClNdC_8H_8·2THF和[LiNd(C_8H_8)_2·4THF]·2THF，并测定了这二种产物的晶体结构。ClNdC_8H_8·2THF的晶体结构表明它属于单斜晶系，P2_1/C空间群。晶胞参数为a = 11.819(3)A，b = 12.651(3)A，C = 13.478(3)A，β = 122.97(2)°。[LiNd(C_8H_8)_2·4THF的晶体结构表明它是单斜晶系，C_c空间群。晶胞参数：a = 17.858(7)A，b = 13.243(4)A，c = 18.085(6)A，β= 106.52(4)°。

新型聚芳醚酮的改性及其分离膜的研究

本工作对近年来合成的一种新型耐热高分子材料——含酞侧基的聚醚（PEK-C），进行了磺化改性，磺酰胺化改性，季胺化改性，并磺化PEK-C进行了制备荷电膜的探索，制备出了磺化PEK-C的超滤膜及气体分离膜，对其性能进行了研究。1、磺化PEK-C用98%浓H_2SO_4的磺化剂在38℃和60℃温度下对PEK-C进行了磺化改性。结果表明在上述温和条件下可以方便地得到磺化度(X_S)为0.2～1.0的磺化PEK-C（SPEK）。磺化度由反应温度及反应时间加以调节。与文献报导的用H_2SO_4对PEEK的磺化反应比较，浓H_2SO_4磺化法更适于对PEK-C的磺化改性。通过I.R.，~1H和~(13)C NMR分析表明磺化取代反应发生在酸酞单元醚氧键的邻位氢原子上。PEK-C经磺化改性后其溶解性有所下降，由于分子链中引入极性离子基因，几乎失去卤代烃对SPEK-C的溶解能力。由DSC��测得Tg的结果表明Tg随磺化度的增加而呈线性升高，这是磺化后分子链间相互作用力增加使分子链刚性增加的结果。2、磺酰胺化PEK-C用氯磺酸对PEK-C进行磺化，以二乙胺进行胺化在室温～40 ℃下虽然可以得到磺酰胺化的PEK-C（SA-PEK），但结果表明氯磺酸过于强烈，磺酰胺化程度不易控制且导致PEK-C严重降解和胺化时产生交联胶。SA-PEK的溶解度有所提高，但严重的降解和交联使其失去薄膜的可能性。3、氯甲基化，季胺盐化PEK-C用氯甲醚-氧化锌-三氯乙烷或四氯乙烷体系进行PEK-C氯甲基化改性的探索，结果未得到取代度高的产物，原因在于PEK-C在上述体系中的溶解度及反应活性低，与聚芳醚砜类的氯甲基化的行为不同。4、SPEK-C荷电超滤膜的研究由Loeb-Sourirajan转相法制备了具有不对称结构的超滤膜该膜的水通量f = 80ml/cm~2.h，孔隙率Pr>80%。平均孔径200-400A，对6,7000分子量牛血清蛋白的截留率>90%。研究确定了最佳膜液组成及制膜条件，讨论了膜液组成及制膜条件对膜性能及结构的影响。用流动电位和膜电阻表征了SPEK-C膜的荷电性能，讨论了磺化度对膜性能的影响。以扫描电镜研究了SPEK-C膜的形态结构为典型的不对称结构的指状孔超滤膜结构。对膜的耐酸碱性进行了初步考察。5、磺化PEK-C气体分离膜采用压力法测定了SPEK-C（磺酸盐型）均质膜对N_2，H_2透过性能。结果表明与PEK_C均质膜相比较，PH_2有所下降，PN_2下降较大。因而LH_2/N_2有较大提高。SPEK-C磺酸盐型膜的气体透过性能与温度的依赖关系进行了初步探讨。本文还讨论了SPEK-C钠盐，锌盐，铁盐型均质膜对H_2，N_2气体透过性能的影响。

地带性多年冻土区小流域水文状况对水热季节变化的响应

大兴安岭北部是我国唯一一片地带性连续多年冻土分布区，也是欧亚大陆地带性多年冻土分布区的南缘，因此对气候变化的响应十分敏感。全球变暖必然会影响到冻土土壤水分状态的变化，从而对冻土区的流域水文状况产生影响；小流域是区域研究的主要对象，冻土活动层变化的最直接后果就是引起流域内水文状况发生变化。本研究利用DEM数据划分小流域，在划分出的小流域的基础上，探讨了影响流域流量变化的几个因子，包括降水、蒸散(Evapotranspiration, ET)和土壤持水，初步简化了流域水量平衡方程，可为进一步研究提供基础。主要包括以下方面的内容： a)平均温度的升高必然会影响到冻土土壤水分状态的变化，从而导致区域小流域水文状况随之变化； b)融深与海拔高度存在一定的相关关系，融深随海拔的升高而增加；土壤水分随海拔变化的规律并不明显。年内降水主要集中在每年的5月份到10月份；11月份和12月份降水一般比春季的多，这两个月份气温很低，降水形式主要是雪。不同地点不同海拔下冻土活动层土壤水分含量变化很大，这和当地的环境条件有关，如地表覆被、土壤类型、坡度、坡向等。 c)参考植被蒸散呈明显的周期性波动规律。每年同期蒸散大致维持在同一水平上。从年初到年中，流域内蒸散呈不断增加的趋势。但是变化规律又稍有不同，每年大致从1月份到4月份，蒸散随时间变化很快，几乎呈线性增加。但是从4月中旬开始，到下半年的9月中旬，ET0呈震荡变化趋势。4月中旬开始，蒸散开始震荡增加，到7月份左右达到最大，然后开始震荡降低，大约到9月中旬或10月初开始转为近似线性减少趋势。 d)土壤水分含量的变化ΔW可以表示为下式：ΔW=R-(0.260Rn-0.036N) Kc+c；其中，ΔW为土壤水分含量的变化；R流域出口处流量；Rn为太阳净辐射；N为白昼长度；Kc植被系数；c为常数。 上述研究结果可以为进一步分析年内冻土湿地水分状况对温度变化的响应提供基础，也可为气候变化条件下冻土湿地水文过程的响应研究提供参考。

降雨量变化对科尔沁沙地东南部樟子松人工林主要生态过程的影响

水分条件是影响植物生长最主要的限制因子，降雨量变化作为全球变化的一个重要组成部分，其对干旱半干旱区陆地生态系统的影响甚至超过CO2浓度和温度的升高以及它们的共同作用对生态系统的影响。樟子松人工林是科尔沁沙地东南部主要的防风固沙林类型，研究未来降雨量变化对会对樟子松人工林产生怎样的影响，对樟子松人工林的可持续经营和科学管理有重要意义。本研究以樟子松人工林为研究对象，通过搭建遮雨棚，铺设灌溉设施，野外原状样地模拟三个降雨量梯度：降雨量减少30%、天然降雨量和降雨量增加30%，从樟子松人工林下土壤生态系统、樟子松针叶生理特性、樟子松的生长和林下植被结构与生产力三个角度研究降雨量变化对樟子松人工林主要生态过程的影响，主要结论如下： （1）以土壤矿质N含量为土壤N有效性的指标，2007年的数据表明降雨量减少时土壤N有效性显著升高，降雨量增加时土壤N有效性显著降低，出现了“水、N有效性的不同时性”，即土壤水分有效性高时N有效性低，而N有效性高时水分有效性低，这可能是该地区植物生长的主要限制因子，而不是简单的水分限制或者N素限制。 （2）降雨量降低时，樟子松针叶的丙二醛（MDA）含量显著升高，针叶N含量降低，樟子松光合速率下降，同时，樟子松针叶的叶绿素含量大部分月份不受降雨量减少的影响，而且针叶脯氨酸和可溶性蛋白含量升高，超氧化物歧化酶（SOD）活性的升高，表明了樟子松对水分胁迫的生理生态适应机制。 （3）降雨量减少时樟子松林下植被总盖度显著降低，优势种由黄蒿和狗尾草演变为绿珠藜和黄蒿；降雨量增加时樟子松林下植被总盖度显著升高，优势种演变为艾蒿。降雨量减少和增加时物种多样性都显著降低，导致了生物多样性丧失。 （4）降雨量减少时樟子松和其林下植被的生长由于水分胁迫都受到了抑制，樟子松的高生长和粗生长速率减缓，林下植被的ANPP和地下部分生物量降低，进而导致樟子松人工林的地上部分C储量降低；樟子松的成长速率减缓和林下植被地上地下生物量的降低意味着生态系统凋落物量和死亡根系的减少，这直接导致了土壤有机碳含量的降低，即土壤有机碳储量的降低；综合降雨量减少导致的樟子松人工林的地上部分C储量降低和土壤有机碳储量的降低，我们的结果表明降雨量减少导致樟子松人工林C储量降低，同样的道理，降雨量增加导致樟子松人工林C储量升高。 （5）降雨量减少时，保护凋落物可以增加地表覆被，抑制地面水分蒸发，地表凋落物还能起到蓄水保水的作用，提高土壤水分有效性；降雨量增加时保护凋落物可以增加土壤养分（尤其是N）的输入，提高土壤养分的有效性。