未来气候变化对黄土高原黑河流域水资源的影响

气候变化对黄土高原的水资源有重要影响,对其影响进行评估可以为区域发展提供重要的决策依据。基于分布式水文模型SWAT和4种全球环流模式的各3种排放情景,评估了2010～2039年黄土高塬沟壑区黑河流域水资源对气候变化的潜在响应。结果表明,黑河流域2010～2039年的年均降水变化-2.3%～7.8%,年均最高和最低温度分别升高0.7～2.2℃和1.2～2.8℃,年均径流量变化-19.8%～37.0%,1.2m剖面年均土壤水分含量变化-5.5%～17.2%,年均蒸散量普遍增长0.1%～5.9%;水文气象变量变化趋势复杂,但T检验表明年降水、径流、土壤水分和蒸散增长的概率较大。对于季节变化,降水可能在12～7月份和9月份增长,8月份和10～11月份减少;径流在4～7月份和9～10月份增加,11～3月份和8月份减少;土壤水分在各月都增长;蒸散11～6月份普遍增长,7～10月份减少的可能性较大。未来气候将发生显著变化并对水资源有重要影响,需采取必要的措施来减缓其不利影响。

旱地地膜和秸秆双元覆盖栽培下小麦产量与水分效应

通过覆盖措施提高水分利用率对旱地农业生产具有重要意义。该文采用田间对比试验,研究了旱地冬小麦几种覆盖栽培下产量、水分利用率、土壤水分剖面和硝态氮的分布的差异。结果表明,地膜和秸秆双元覆盖模式下小麦籽粒产量比对照增产12.11%～17.65%,水分利用效率(WUE)比常规栽培提高7.2%～30.8%,土壤0～20 cm土层的含水量提高到12%～16%,硝态氮含量提高到4.70～10.17 mg/kg。地膜和秸秆双元覆盖模式能够显著的提高作物产量和水分利用率,并显著增加耕层土壤中水分含量和硝态氮含量,减轻了土壤剖面硝态氮的淋溶累积。

高迁移率噻吩杂化共轭齐聚物的合成与表征

并苯类化合物和噻吩齐聚物是目前研究最广泛的两类p型高迁移率有机半导体材料，晶态下强分子间电子相互作用的特点使它们具有优异的电荷传输性质，作为电荷传输层制备的有机薄膜晶体管（OTFT）的器件性能已经可以和非晶硅器件（α- Si:H）相比拟（0.1~1.0 cm2/V.s）。但是，由于这两类材料具有较窄的能隙和较高的最高被占分子轨道（HOMO） 能级，容易与空气中的水、氧发生反应，而且并苯类化合物对光也非常敏感，因此它们的器件性能在空气中衰减很快。可以说，如何设计与合成兼具高迁移率和优异稳定性的OTFT材料依然是目前有机光电子研究领域面临的挑战之一。 在本论文中，我们采用较稳定的芳香基团和噻吩单元构造了三个系列杂化共轭齐聚物，通过改变芳香基团结构和引入方式，对共轭齐聚物的HOMO能级做了有效的调节，不仅提高了分子的热稳定性和化学稳定性，而且使分子的HOMO能级与金电极功函相匹配，有利于电荷的注入，获得了稳定的高迁移率有机半导体材料。 1、设计并合成了一系列含不同苯类（苯、联苯、芴和菲）中心单元的噻吩类共轭齐聚物，表征了它们基本的光谱、电化学和热行为，并作为传输层用于顶电极结构的OTFT，获得了较高的场致迁移率（（1－6.7）×10-2 cm2/V.s）。引入平面刚性芳香基团有利于获得稳定的高迁移率材料。噻吩/菲杂化共轭齐聚物，即2,7二（5'正己基2,2'二噻吩5）菲（DH-TTPhTT）综合性能最佳，与在相同条件下制备的DH᠉7;6T具有相当的场致迁移率（μFET = 0.065 cm2/V.s）。 2、设计并合成了一系列含菲共轭齐聚物，研究了它们的基本物理和化学性质。[2,2';7',2''] 三联菲（Ph3）可通过真空蒸镀形成高度有序的薄膜，其OTFT μFET达0.01 cm2/V.s。但是，由于其HOMO能级太低，导致器件阈值电压很高，很难进一步优化器件性能。因此，为了调节分子的HOMO能级，合成了2 ,5二（2菲基） [3,2-b]并二噻吩（PhTT）和5,5'二(2菲基) 2,2'二噻吩（PhT2）两个含噻吩化合物，成功的应用于顶电极结构的OTFT，使器件性能大幅提高。其中PhT2的μFET > 0.1 cm2/V.s； Ion/Ioff > 1×105。更重要的是，器件在空气、自然光条件下保存一个月后，μFET 、Ion/Ioff和阈值电压三个性能指标都基本没有变化，说明PhT2是目前最好的OTFT材料之一。 3、设计并合成了六个萘和硫茚封端的噻吩齐聚物，研究了它们的基本物理和化学性质。为了对分子结构—堆积方式—器件性能的关系有所认识，解析了5,5'二(2萘基) 2,2'二噻吩（NaT2），5,5''二(2萘基) 2,2':5',2''三噻吩(NaT3)，5,5'二(2硫茚基) 2,2'二噻吩（TNT2）和5,5''二(2硫茚基) 2,2':5',2''三噻吩(TNT3) 的单晶结构。所有六个化合物均可形成高度有序的多晶薄膜，而且薄膜有序性随噻吩单元数的增加而提高。取决于分子长度和端基结构，它们的μFET介于0.01－0.39 cm2/V.s。和TNTn系列分子(n = 2-4)相比，NaTn系列齐聚物(n = 2-4)具有更好的器件性能。齐聚物5,5'''二(2萘基) 2,2':5',2'':5'',2'''四噻吩（NaT4）具有最好的器件性能，其场致迁移率为0.39 cm2/V.s；VT = -5 V； Ion/Ioff > 1×105，是目前性能最好的OTFT材料之一。

无机材料的结构与物理性能：第一性原理计算

本论文的研究方向是通过密度泛函理论研究各种材料的物理化学性质。近年来相关理论和数值算法的飞速发展，使得基于密度泛函理论的第一性原理方法成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中的常规计算研究手段。本论文对无机材料进行第一性原理研究，研究涉及材料物性包括几何构型、电子结构、磁性能、和力学性质等等。 第一章简要地介绍了密度泛函理论的基本框架和近年来的理论发展。密度泛函理论的发展以及寻找合适的交换相关能量泛函为主线。从最初的局域密度近似（LDA）、广义梯度近似（GGA）到现在的非局域泛函、自相互作用修正，多种泛函形式的出现使得密度泛函理论可以提供越来越精确的计算结果。除了改进交换相关泛函，近年来密度泛函理论向动力学平均场和含时理论等方面扩展也很活跃。这些扩展式的密度泛函理论的应用领域不断扩大。在本章的最后，我们介绍一些密度泛函理论的应用程序。 第二章我们通过第一性原理从头算系统的研究了5d过渡金属二硼化物TMB2 (TM = Hf, Ta, W, Re, Os and Ir, Pt)在假想的Pmmn空间群中的结合能、生成焓、力学常数和电子能带结构。我们的计算结果表明在力学常数和价电子浓度之间存在一种关系：即当价电子浓度在6.8到7.2之间时，体模量和剪切模量达到最大值。再者，这种力学常数与价电子浓度之间的关系可以通过电子能带结构分析，如费米面附近价电子的占据情况，决定了体系的结合能和力学性能。最大的体模量和剪切模量的获得归因于TM d-B p成键态的几乎完全占据和反键态的未占据。依据上述这种关系，我们预测了在正交结构OsB2合金化W和Re将比合金化Ir元素更容易和更硬。事实上，我们的进一步计算证实了我们的期望。 通过第一性原理计算研究了ReB2和WB2的结构、弹性力学，和电子性质。计算结果表明：ReB2的平衡态结构参数和报导的实验结构一致。在常温常压下，WB2在P63/mmc空间群比在P6/mmm更稳定。依据我们计算的多晶聚集体的体模量、剪切模量，ReB2和WB2可以被看作是具有前景的低压缩率和硬材料。再者，化合物的力学各项异性通过计算得到的弹性力学常数来详细的分析讨论。态密度和电子密度分析揭示过渡金属和硼原子之间的共价键是材料具有高的体模量、剪切模量和小的Poisson比率的原因。 第四章，采用WIEN2k程序包中的缀加平面波+局域轨道方法的第一性原理计算，研究了层状钙钛矿化合物Cs2AgF4的结构、电子结构和磁性等性质。我们的计算结果表明Cs2AgF4的基态为正交相，能量比四方相低。我们同时发现Cs2AgF4应该表现出一种强的二维铁磁性，铁磁层之间为弱的反铁磁性耦合，这一结果与实验观察相一致。更主要的是，通过分析态密度图和自旋电子密度等密度面的分析，可以清楚地看出体系中存在 和 轨道的反铁电弹性有序现象。 第五章中，采用WIEN2k程序包中的缀加平面波+局域轨道方法的第一性原理计算，研究了YBaFe2O5的晶体结构、电子和磁性等方面的物理性能，特别是有关电荷和轨道有序的情况。尽管总的3d电荷不均衡程度很小，以Fe2+ 和Fe3+阳离子t2g轨道占据数的差别所定义的轨道有序序参量相当大（0.73），无可非议的显示YBaFe2O5中存在电荷和轨道有序。O 2p和Fe eg轨道之间的强的杂化作用使得Fe2+ 和Fe3+阳离子之间总电荷差别几乎完全消失。此外，我们讨论了轨道有序和电荷有序以及磁有序之间的关系。dxz轨道有序决定了G型反铁磁性自旋有序的稳定性和电荷有序模式。

人类带3蛋白胞质片段的表达纯化及其性质表征

带3蛋白胞质片段(cdb3)具有多种生理功能：它可以将膜和膜骨架蛋白相联，起着维持细胞形状以及沟通内外环境的作用。而且，它还通过与多个糖酵解酶的相互作用来调节红细胞内糖酵解速率。它的这些功能很大程度上归因于它的分子柔性大，可以通过各种构象与膜蛋白、糖酵解酶等竞争性结合。 在本文中，我们首先运用分子克隆技术在大肠杆菌BL21(DE3)中成功地构建pET28b-cdb3表达体系。经37℃培养至OD600达0.6时，加入1mM IPTG ，于30℃诱导表达cdb3蛋白。经离子交换和亲和层析两步纯化得到电泳纯的具有生物活性的cdb3蛋白。之后，我们首次较为系统地表征了cdb3蛋白的构象特点：在常规的生理环境下, cdb3蛋白呈现典型的α-螺旋、β折叠二级结构， cdb3的四个Trp残基很大程度地包埋于疏水环境中；随溶液GuHCl浓度增加，cdb3 的四个Trp残基逐渐暴露于极性环境中；当pH值从6.0升高到10.0时，cdb3的Tm值逐渐降低约15℃，其内源荧光强度增加两倍，并在pH 7.2和pH9.2处呈现拐点，而蛋白的二级结构却没有发生变化。金属离子Cd2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Mg2 、Zn2+的结合位点在cdb3蛋白的Trp残基附近，而50μM的金属离子对重组cdb3蛋白的二级结构影响微小。最后，我们合成了cdb3蛋白N端肽段1－23，发现其在水溶液中呈无规卷曲结构，TFE可诱导其形成α螺旋，当TFE浓度增至80%时α螺旋含量达最高。无规卷曲的肽段不与醛缩酶相结合，其以α螺旋形式与醛缩酶相结合。 ATP可与肽段、重组cdb3蛋白结合，并对其光谱学性质有一定影响。当ATP浓度达到3mM时，重组cdb3蛋白发生聚集。

氟化物晶体中铕（II）及其共掺体系的光谱化学

利用坩埚下降法生长了KMgF_3:Eu~(2+)和KMgF_3:Eu~(2+)-X(X=Gd~(3+)、Ce~(3+)、Cr~(3+)、Cu~(+))等12种单晶体。测试了所有单晶体的UV-Vis吸收光谱、近红外吸收光谱、低分辨荧光光谱以及在300 K和77 K的高分辨发射光谱。测试了所有晶体研成粉末后的漫反射光谱。光谱研究表明，晶体中含有氧中心和色心，发现了氧中心和色心与掺杂离子之间的能量传递。不同掺杂离子之间的光谱相互影响，并存在能量传递现象。首次研究了Eu~(2+)振动光谱与其它掺杂离子格位取代的关系，发现从振动光谱的研究可以获得许多有用的信息。利用时间分辨技术测量了4种晶体中Eu~(2+) ~6P_(7/2)激发态的四能级衰减模型和双指数拟合方程，并从光谱上证实了该模型的正确性。对双指数拟合方程中每一项参数的物理意义给出了明确的解释。根据这些拟合常数，建立了一种研究能量传递现象和机理的新方法。首次发现了Eu~(2+)和Ce~(3+)通过d-d相互作用发生的能量传递现象。根据我们建立的模型和可获得的文献数据，从理论和实验上证明了KMgF_3:Eu~(2+)晶体存在净光学增益。

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。

化学发光生物传感器的研究及其应用

本文简要介绍了化学发光生物传感器的理论基础，即化学发光、电化学发光的基本原理、主要发光体系；化学发光生物传感器基本原理；生物活性组分的固定化方法；并结合本论文实验结论简要评述了化学发光生物传感器在分析化学中的应用；基于（电）化学发光原理，采用不同的酶固定化技术，制备了三种（电）化学发光生物传感器；对实验中各种因素的影响和条件的选择进行了详尽的讨论，并对实际样品进行测定。各章摘要如下：1首次采用本体修饰的方法，将葡萄糖氧化酶固定于碳糊电极构建了电化学发光葡萄糖传感器，并对市售饮料样品中葡萄糖的含量进行了测定，结果令人满意。该传感器具有以下优点：第一，该方法固定酶，可在一定程度上提高酶的稳定性；第二，碳糊电极不仅制作简单、便宜，并且由于本体修饰，电极表面可更新，克服了电极污染问题；第三，由于电极基底和葡萄糖氧化酶与溶液直接接触，信号响应快；第四，优化实验条件后，对于葡萄糖含量测定，具有较高灵敏度和较宽线性范围。2针对共价键合法、戊二醛交联法和有机高分子聚合物包埋法的缺点，首次采用溶胶一凝胶技术固定葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶于光导纤维束端面，制成双酶葡萄糖传感器，并对氧氟沙星注射液中葡萄糖含量进行了测定，结果与推荐值符合。该传感器具有几个特点：第一，该方法固定酶，不仅简单省时，而且酶不易泄漏，活性稳定；第二，溶胶一凝胶光透性好，荧光度低，对发光信号干扰小。优化实验条件后，用于葡萄糖含量测定，线性范围0.2-2mmol/L，检测限1.2 * 10~(-4) mol/L。3设计了一种工作电极可以拆卸的电化学发光流通池，电极污染时易于清洗和表面更新，也便于对工作电极进行各种化学修饰；针对碳糊电极与流动注射分析相结合时易溶胀、碳粉和酶易脱落等缺点，采用本体修饰方法将黄嗓吟氧化酶固定于碳一陶复合电极，首次制备了流动式电化学发光次黄嘿吟传感器，并对保存不同时间的鱼肉中次黄漂吟含量进行测定，结果与人的口感一致。该传感器有以下特点：第一，由于本体修饰，电极除了具有较好导电性能外，表面还可以抛光再生，克服污染；第二，该固定化方法，酶不易泄漏、失活；第三，碳一陶电极机械强度好，非常适用于流动注射分析；第四，酶间歇处于碱性条件中，减轻碱性条件对酶活性的影响。优化实验条件后，用于次黄嘿吟含量测定，线性范围10-500 μmol/L，检测限7.2μmol/L。

茚基含氮、氧侧链分子内配位稀土有机化合的合成和性质

稀土有机碳σ-键配合物和氢化物不仅可以催化许多有机反应,而且还可以催化极性单体与非极性单体的聚合.作为稀土有机碳σ-键配合物与氢化物的前体,双配稀土氯化物(C<,9>H<,7>)<,2>LnCl一直是稀土有机化学中研究的热点.1.合成了一系列双配(四氢糠基茚基)稀土氯化物(C<,4>H<,7>OCH<,2>C<,9>H<,6>)<,2>LnCl(Ln=La,Pr,Nd,Sm,Gd,Dy,Y,Ho,Er,Yb,Lu).除了Pr以外,所有化合物的晶体结构都被X-射线衍射表征.2.合成并用X-衍射表征了3-(2-吡啶甲基)茚基锂(C<,5>H<,4>NCH<,2>C<,9>H<,6>)Li(THF)<,2>的晶体结构.3.合成了双配[3-(2-吡啶甲基)茚基]稀土氯化物(C<,5>H<,4>NCH<,2>C<,9>H<,6>)<,2>LnCl(Ln=Sm,Nd),并得到了配合物Nd的晶体结构.4.用二碘化钐(镱)与3-(2-吡啶甲基)茚基锂反应合成了二价双配[3-(2-吡啶甲基)茚基]稀土配合物(C<,5>H<,4>NCH<,2>C<,9>H<,6>)<,2>Ln(Ⅱ)(THF)(Ln=Sm,Yb).5.在用无水氯化稀土YbCl<,3>与3-(2-吡啶甲基)茚基锂反应合成双配[3-(2-吡啶甲基)茚基]稀土氯化物时,由于发生了还原反应,得到了二价双配[3-(2-吡啶甲基)茚基]镱化物(C<,5>H<,4>NCH<,2>C<,9>H<,6>)<,2>Yb(Ⅱ)(THF).6.二价双配[3-(2-吡啶甲基)茚基]稀土配合物(C<,5>H<,4>NCH<,2>C<,9>H<,6>)<,2>Ln(Ⅱ)(THF)(Ln=Sm,Yb)对已内酯具有很好的催化聚合活性.聚合反应可控,并具有活性聚合的特征.

Ce~(3+)在稀土取代的卤磷酸盐中的发光与能量传递的研究

本工作用固相反方法、以炭保护或在N_2-H_2还原气氛中，两次灼烧，合成了一系列烯土取代的卤磷酸盐发光体，其反应是M_2~ICO_3 + M_3~(II)(PO_4)_2 + M_2~(III)O_3 + (NH_4)_2HPO_4 + M~(II)F_2 → M_x~IM_(10-2x)~(II)M_x~(III)(PO_4)_6F_2 + NH_3 + H_2O式中：M~I = Li~+, Na~+, K~+; M~(II) = Ca~(2+), Sr~(2+); M~(III) = Y~(3+), La~(3+), Gd~(3+); X = 0.5, 1, 2, 3。通过X－射线分析法和以Eu~(3+)作为荧光离子探针方法确定了样品的物相和晶体结构，表明它与M_(10)~(II)(PO_4)_6F_2同属六方晶系(Pb_3/m)。并用图解外推法求得样品的晶胞参数a和c分别为9.41和6.89 A。在研究了M~I, M~(II)和M~(III)为不同阳离子，X为不同值时，取代物的物相和结构变化以及对Ce~(3+)发光和能量传递影响规律的基础上，以Na_2Ca_6La_2(PO_4)_6F_2为基本体系比较详细地研究了Ce~(3+)的发光，Ce~(3+)-Mn~(2+), Ce~(3+)-Re~(3+) (Re~(3+) = Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Tm~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))以及Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+) (Re~(3+) = Dy~(3+), Nd~(3+))的能量传递。实验发现，Na_2Ca_6La_2(PO_4)_6F_2:Ce~(3+)是较强的紫外光发射体，发射谱带是由338和358nm两个宽带峰组成的，相应于~2D-~2F_(5/2)和~2D-~2F_(1/2)跃迁。发射强度和~2D-~2F_(6/2)，~2D-~2F_(7/2)两种辐射跃迁几率相对大小与温度，Ce~(3+)的浓度有关；F~-含量对发射强度也有强烈的影响。我们认为，浓度和温度的影响是由于Ce~(3+)-Ce~(3+)的能量迁移作用。实验发现，Ce~(3+)能有效地敏化Mn~(2+)的发光，得到高效的黄色荧光发射体。Ce~(3+)对Re~(3+)的作用可以分为三类：A）. Ce~(3+)-Sm~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Tm~(3+)；B）．Ce~(3+)-Nd~(3+)，Pr~(3+)；C）. Ce~(3+)-Ho~(3+), Er~(3+)。在A，B类型中，Ce~(3+)能有效地敏化这些稀土离子，但能量传递效率(η_T)_A > (η_T)_B。在Ce~(3+)-Ho~(3+)、Ce~(3+)-Er~(3+)类型中，Ho~(3+)、Er~(3+)不产生可见辐射，Ce~(3+)的发射强度也显著降低。在Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)三元中心体系中，Ce~(3+)的能量可直接传递给Mn~(2+)和Re~(3+)中心，还可通过Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)的途径传递。通过研究中心离子的浓度效应，温度效应、测定激发光谱、荧光光谱、荧光衰减曲线的荧光寿命，能够证实：在Ce~(3+)-Mn~(2+)、Ce~(3+)-Re~(3+)、Ce~(3+)-Mn~(2+)-Re~(3+)的能量传递属于无辐射共振传递相互作用类型。符合M. Yokata等人提出的偶极－偶极相互作用扩散限制传递历程。我们还利用Ce~(3+)、Ce~(3+)-Mn~(2+)、Ce~(3+)-Re、Ce~(3+)-Mn~(2+))-Re~(3+)激活体系中Ce~(3+)的发射强度和荧光寿命等数据计算了Ce~(3+)的能量传递效率。发现两种结果相差较大，为了准确地表达Ce~(3+)的敏化效果，在分析上了产生这种误差的原因后，提出了两种传递效率表示式(η_f, η_R)。

钠原子激光增强电离光谱研究—以石墨杯为原子化器 原子吸收光谱法对发样中Zn、Cu、Mn、Ap的测定

、I钠原子激光增强电离光谱(LEIS)方法的研究-以石墨杯为原子化器在LEIS方法中，最常见的原子化器是火焰。但由于火焰背景噪声严重且难以克服，在火焰原子化过程中，雾化和热离解不充分，仅有10~(-2)%的分析溶液参与吸收以及火焰气体使测定元素受到高度稀释等不利因素的影响，火焰原子化限制了LEIS方法灵敏度的进一步提高。考虑到石墨炉原子化器较火焰具有取样量少，绝对灵敏度高；样品（包括固态、液态）可直接引入石墨炉内；不会发生如同火焰中所存在的干扰效应；蒸发效率和原子化效率较高，几乎全部样品都能参与吸收等优点，本工作在已建立火焰LEIS方法的实验基础上，将原子化器改换为石墨杯进行了钠原子LEIS方法的研究。到目前为止，国内外仅有的几篇有关石黑炉LEIS的研究报告中，都报导了该方法对钠原子的检出限估计可达到10~(-14)-10~(-15)克，由于此项研究尚处于探索性研究阶段，故有关方法性的系统研究几乎还未见报导。本工作在未使用任何放大器的情况下（实验条件限制）对影响钠原子LEIS信号强度的诸因互进行了实验观察。主要包括：钠原子化条件；激光束位置、阳极电压、激光输出能量、电极位置以及激光脉冲重复率对LEIS信号强度的影响等。并绘制了校准曲线，统计方法的相对标准偏差分别为11%（高浓度）18.2%（低浓度），在现有仪器条件下，还不能测出检出限，测定下限为3*10~(-9)克。对固体粉末直接进行了尝试，检测下限为5*10~(-8)克，进样是为5毫克。在进一步的研究工作中，如有条件使用低噪声的放大器及Bxear积分器，选择门检时间窗，或采用分步激发等手段，估计本方法定会达到预想的高灵敏度，检敏度至少提高了个数量级。对石墨炉原子化LEIS法来说，似比较详细的研究报告，截至实验停止时还未见报导。II原子吸收光谱法对发样中Zn、Cu、Mn、Al的测定发中微量元素ZN、Cu、Mn均属人体必需元素，与人体的生长发育和多种生理功能，临床医学等方面有着极为密切的关系，而Al则被认为是异致某种疾病的元素之一。本工作报告了用火焰法测定Zn、Cu；石墨炉法测定Al、Mn的结果，其中，对Al的测定，为摆脱基体干扰，加入改进剂Mg(NO_3)_2，并采用平台石墨炉进行试验，得到了线性较好的工作曲线，但在实际测定时，由于实验条件的限制，只能采用一般石墨管加基体改进剂对少娄样品中Al含量进行测定。Zn、Cu、Al三种元素由标准曲线法测定；而Mn由于Fe的干扰无法消除而采用标准加入法测定，并因此限制了测定样品数。Cu、ZN、Mn三种元素的回收率分别为102.8%, 99.7%, 102.5%，变异系数为9.6%, 11.3%, 9.7%，对本地居民发中（30个发样）Zn、Cu含量进行测定，Zn、Cu的含量范围为148-318ppm，7.2-15ppm，并计算了Zn/Cu比。本方法对发样中四种元素的测定结果与ICP法进行对照。两种方法测定结果吻合得较好。

碱土金属与不对称变色酸多卤代双偶氮氯膦类试剂的新显色反应的研究及反应机理的探讨

本文研究了碱土金属锶、钙与新型显色剂2-(4-氯－2－苯膦酸)－7－(2, 6-二溴－4－氯苯基)－1，8－二羟基－3，6－萘二磺酸(简称DBC－偶氮氯膦)的显色反应及其在分析上的应用。研究结果提出了两种高选择性的测定锶、钙的新方法。本文研究出的新分析方法在实际样品的分析中收到了令人满意的结果。本文还研究了碱土金属元素与五种多卤代偶氮氯膦类试剂的显色反应性能，对反应的机理和配合物的结构方面的问题作了一些研究及探讨。通过对几种多卤代偶氮氯膦类试剂与碱土金属显色反应的研究。筛选出较好的显色剂，并对寻求更好的碱土元素显色剂提出了一些建议。本论文分五个部分，现分述如下：1. 一种新的测定锶的高选择性光度法的研究：本文利用武汉大学化学系最近合成的新显色剂DBC－偶氮氯膦进行了锶显色反应及其在分析上应用的研究。研究结果表明：锶与DBC－偶氮氯膦在酸性条件下可形成一种十分稳定的兰色配合物，该配合物在630nm波长处有最大吸收。摩尔吸光系数为ε＝6.0*10~4l·mol~(-1)·cm~(-1)配合物中Sr:DBC－偶氮氯膦=1:2。在丙酮、Na_2SO_4、EDTA等存在下，并采用双波等分光光度，有效地消除了钡、钙的干扰及在此条件下其他共存的三十余种离子的干扰。本文还进行了显色酸度，配合物稳定性的试验，利用本方法进行了海水，氧化镁试剂和硅铁锶合金中锶的直接测定，结果较为满意，与其他方法进行对照，结果相符，加入试验的回收率一般为99－102％。方法灵敏，简便，选择性好，快速和不需要任何分离过程。2. DBC－偶氮氯膦与钙显色反应的研究及其在高纯氧化钇中钙的测定的应用：本文利用DBC－偶氮氯膦进行了钙显色反应的研究。并将此显色反应于高纯氧化钇(Y_2O_3>99.99％～99.999％)中的ppm级的钙的测定。本文进行了钙与DBC－偶氮氯膦生成的配合物的吸收光谱，显色反应酸度范围，显色剂的用量，配合物的稳定性，配合物的组成及干扰组分的消除等方面的研究。研究结果表明：钙在弱碱性条件下可与DBC－偶氮氯膦形成一种兰色的配合物，该配合在625nm处有最大吸收。表观摩尔吸光系ε＝2.8*10~4l·mol~(-1)·cm~(-1)。配合物的组成是Ca:DBC－偶氮氯膦＝1:1。在DTPA－Zn存在下较大量的氧化钇和铁等三十余种离子不干扰测定。方法线性范围较宽。配合使用偶氮氧化BN－TBP(磷酸三丁酯)－环乙烷体系进行一次简单的粗分离后，成功地测定了高纯氧化钇中的微量钙，此方法是目前已见报导的分光光度法中，在测定高纯氧化钇中微量钙方面最简便的方法。用此方法测定的削钢中微量钙，也得到满意的结果，加入试验回收率较好。方法灵敏、简易、选择性较好。3. 新型显色剂DBC－偶氮氯膦的提纯和鉴定：本文提出了一种分离提纯新型稀土显色剂DBC-偶氮氯膦的方法。通过利用国产离心薄层层析仪。在硅胶G和CaSO_4做的薄板上，以甲醇和二氯甲烷作展开剂，分离了杂质。然后用PMBP环乙烷萃取了其中引入的钙，提纯后的试剂经过分析鉴定，纯度在94％以上，其中钙量低于空白值(原子吸收法测定)。方法产率在90％以上，用提纯后的试剂进行了红外光谱，元素分析，热失重分析，得到了试剂组成及结构，与试剂合成单位所提出的一样，并用层析法，光度法检查了纯度，比较了粗品与纯品的吸收曲线和对碱土的灵敏度。4. 碱土金属与多卤代偶氮氯膦类试剂的显色反应的研究：本文研究了钙、锶、钡分别与五种多卤代偶氮氯膦类试剂(2，6－二溴－4－氯偶氮氯膦，2，4，6－三溴偶氮氯膦，2，6－二溴－4－磺酸偶氮氯膦。2，4，6－三氯偶氮氯膦，2，6－二溴－4－硝基偶氮氯膦)显色反应。记录了各显色反应的吸收光谱。试验了各元素与各种试剂显色的酸度范围，测定了各种配合物的组成，进行了各种试剂对碱土元素的选择性的试验。比较了几种试剂对碱土的灵敏度。研究结果表明：TB－偶氮氯膦和DBC－偶氮氯膦是较好的碱土试剂，从灵敏度，选择性和显色酸度来看，这两个试剂都优于其他几种试剂。DBN－偶氮氯膦性能较差。研究还指出，钙只有在碱性条件下才能与这几种试剂较好地显色。酸性条件下碱土元素与几种试剂都形成1:2配合物。钙在碱性条件下与试剂形成的是1:1配合物。本文对试剂结构与其性能方面的关系进行了讨论。对进一步合成新的碱土试剂提出了一些看法。5.碱土金属与DBC－偶氮氯膦显色反应机理及配合物结构的探讨：本文研究了DBC－偶氮氯膦在不同酸度下的存在形式，质子化情况及反应中的质子释放情况。测定了钙、锶、钡与其形成的配合物的稳定常数。利用红外光谱、激光拉曼光谱、核磁共振谱等对所生成配合物的结构进行了研究。根据实验结果和有关的分子轨道理论。配位场理论对配合物的结构进行了讨论。提出配合物的结构式及空间构型。本文还对显色反应机理和配合物成键情况进行了初探。本文的研究工作。为进一步开展水溶液中配合物结构的研究和显色反应机理的研究起了抛砖引玉的作用。

氢化物发生-ICP-AES同时测定地质样品中氢化物元素和非氢化物元素

氢化物发生-感耦等离子体原子发射光谱分析法具有灵敏度高和多元素同时测定等特点。近年来日益受到人们的重视，并得到了愈来愈广泛地应用。本文对氢化物发生-ICP-AES的原理、发展现状及存在的问题作了较详细的回顾和总结，并参照有关文献，对目前人们普遍感兴趣的氢化物元素和非氢化物元素同时测定以及铅的氢化物发生等问题作了进一步地研究。本文在黄本立等设计的旋流雾室-雾化氢化物发生装置的基础上作了改进。除样品溶液同样经气动雾化，其废液与硼氢化钠溶液混合发生氢化物形成反应外，增加了预混通道，即另一部分样品溶液与硼氢化钠溶液在泵送过程中，于管道中预混，从而使氢化物形成反应效率提高，氢化物元素的检出限进一步得到改善。砷、锑、铋、硒、碲、锡和锗的检出限分别为：1.1、1.6、0.28、0.75、1.7、2.6和6.1（ns/ml）。若和非预混氢化物发生法相比较，氢化物元素的检出限改善2-6倍，非氢化物元素的检出限改善约1倍。如果和双简雾室气动雾化（非氢化物发生法）相比较，氢化物元素的检出限改善20倍以上，其中砷、锑、硒和铋的检出限改善近两个数量级。另外，由于样品和硼氢化钢溶液接触时间延长且较充分，硼氢化钠分解较完全，从而免去了用水冲洗废液的麻烦。等离子体正向功率、观察高度和载气流量对分析元素、IL/Ib和D、L 的影响在本工作中得到了较详细的考察。对于氢化物发生-ICP-AES应当同时考察分析元素线背比和检出限的变化规律，以综合考察分析元素灵敏度和信噪比的影响情况。本工作对共存元素的干扰及消除作了进一步的研究，比较了混合干扰掩蔽剂和单一掩蔽剂在消除共存元素干扰等方面的差异。结果表明，使用混合干扰掩蔽剂消除共存元素的干扰效果更为理想。本文法已用于地质样品中多元素的同时分析。我们并比较了地质样品中采用HF-HNO_3-HClO_4和王水两种消解方法对氢化物元素的影响情况。结果表明，样品用王水消解，氢化物元素砷、锑、铋、硒、碲和锡的浸出率在80-95%之内，锗在70%左右。另外，对样品最终溶液中含有的少量高氯酸、硝酸对氢化物元素谱线强度的影响作了考察。试验结果表明，5%（v/v）以内的高氯酸对几种氢化物元素的谱线强度无明显的影响，而1%（v/v）左右的硝酸则对硒、碲和锑的谱线线强度有抑制。本文还对铅氢化物的生成条件以及铅和其它氢化物元素（硒、碲除外）、非氢化物元素同时测定等问题作了初步探讨。氧化剂是铅氢化物形成的必要条件，但它对其余几种变价氢化物元素的影响也比较明显，其中尤以砷、硒、碲为最。其谱线强度分别下降70%、98%和99%。另外，铅氢化物形成过程中共存离子的干扰是相当严重的。我们采用混合干扰抑制剂硫氰酸钾-草酸对消除铜、铁等共存离子的干扰具有一定作用。通过对河流沉积物GSD-7标样中铅和其它氢化物元素、非氢化物元素的分析测定，结果表明，其分析值和标准值（或参考值）基本吻合。

La-Ba-Cu-Sn-O钙钛矿型多元复合氧化物的制备、组成、结构、电学性质和气敏性质的研究

本文合成了LaBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(6.5) + x (x = 0.2; 0.5; 0.7; 1.0; 1.2; 1.5; 1.7; 2.0; 2.2; 2.5; 2.7; 3.0)系列，2aBaCu_(2-x)Sn_xO_(4.5) + x (x = 0; 0.2; 0.5; 0.7; 1.0; 1.2; 1.5; 1.7; 2.0)系列和La_3Cu_(3-x)Sn_xO_(7.5) + x (x = 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.2; 2.5; 2.7)系列等二十八个新复合氧化物。这三个系列二十八个新复合氧化物直至目前为止，文献上未见过报道。我们通过x-ray粉末衍射图分析了它们的结构，肯定了它们是新的单一化合物，计算了它们的晶胞参数并确定它们的所属晶系。元素化学分析表明，所有这些化合物均可用原始计算配比化学式表示。干湿两种合成方法所合成的结构相同。对于这三个系列二十八个瓣复合氧化物，我们选用LaBa_2-Cu_(3-x)Sn_xO_(6.5) = x (x = 0.5;1.0;1.5;2.0;2.5),LaBaCu_(2-x)Sn_xO_(4.5) = x(x = 0.5; 1.0; 1.5;2.0), La_3Cu_(3-x)Sn_xO_(7.5) + x (x = 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5)等十四个化合物，对它们的低温，高温和高湿下的电阻率和导电类型进行了测试，绘得了它们的电阻率和温度的关系曲线。在一定温度下，一个系列内的化合物电阻率随锡的分子含量增加而增大。La_3Cu_(3-x)Sn_xO_(7.5) = x系统人物的电阻率明显大于其它二个系列相应化合物的电阻率。所有化合物在液氮至室温温区内，基本上呈半导体导电类型。在高温以上温区，当温度升至一定温度时之前，化合物呈本导体导电类型达到一定温度之后，当金属导电类型所有新复合氧化物在高温均属P型半导体。本文还研究了这三个系列化合物和将它们掺入二氧化锡中的气敏性能。结果表明：所有这类化合物和将它们掺入二氧化锡中作为添加剂做成的气敏材料，除LaBa_2Cu_(1.5)Sn_(1.5)O_8掺入SnO_2做成的气敏材料外，在本文实验条件下做成的气敏元件对氧化性和还原性气体均无或只有很差的气敏性。LaBa_2Cu_(1.5)Sn_(1.5)O_8作为添加剂掺入SnO_2中(摩尔比0.2:0.8; 0.1:0.9)所制得的气敏文件对高浓度(1%-10%)的一氧化碳，液化气和煤气具有很好的气敏线性响应，当加热电流为300mA时，酒精，汽油和石油醚等还原性气体基本上无干扰。实验表明当摩尔比为0.1:0.9时，材料的气敏性能最佳，但重现性较差，当摩尔比为0.2:0.8时，气敏性稍低，但重现性较好。本文还合成了La_xBa_(1-x)SnO_3(x = 0; 0.05; 0.10; 0.15, 0.20)系列化合物，并确定了它们的结构和所属晶系。从结构上分析我们认该系列化合物相互之间为置换固溶体。其晶胞参数随镧的加入量增加而减小。该系列均属几型半导体材料。我们利用该系列材料进行了过敏性研究。结果表明。由La_(0.1)Ba_(0.9)SnO_3制得的高热式气敏器件对低浓度酒精(<1000 ppm)有很好的气敏线性响应。在加热电流为250 mA时，基本上排除了煤气，一氧化碳，液化气和汽油等可燃性气体的干扰。但香烟烟雾对器件检测酒精有一定的影响。La_(0.1)Ba_(0.9)SnO_3气敏材料多添加1%而制得的器件，机械强度达到很好的效果，器件对酒精的灵敏度有降低，而响应浓度区间宽度增加近一倍，选择性几乎不变。该材料具有较好的实验重现性。该系列的其它化合物在本实验条件下所制得的器件对可燃性气体的敏感性较差。