不对称硼催化反应的理论研究（Ⅰ）——恶唑硼烷催化苯基乙酮还原反应的对映体选择性机理

用AM1方法研究了恶唑硼烷催化苯基乙酮还原反应的对映体选择性机理，结果表明，在此硼催化剂的作用下，苯基乙酮还原的对映体产物主要是R构型，其主要原因是两种对映体的催化过渡态的活化能相差较大所致。用过渡态活化理论计算所得光学产率e.e.=95%，计算结果与实验一致。     

支持多种温度传感器的多通道低温测量系统的设计

中性束注入(Neutral Beam Injector, NBI)系统的低温泵上必须设置一组温度测量点以监控其工作状态。为满足NBI温度测量需求,设计了一种支持多种温度传感器的多通道低温测量系统。系统采用24位Σ-Δ模数转换(Analog-to-Digital Converter, ADC)芯片AD7193执行模数转换,采用控制器STM32F103ZET6控制设定恒流源、切换测量通道、ADC、以太网通信、串口通信、温度数据处理以及其他控制电路。该温度测量电路的设计可以用于由恒流源驱动的四线制低温温度测量领域。     

基于Ce-BDC的氧化物酶活性检测果汁中抗坏血酸的比色方法研究

以对苯二甲酸(H2BDC)为有机配体,Ce为活性金属中心制备了一种具有氧化物酶活性的金属有机框架材料Ce-BDC,其可以催化无色3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)生成在652 nm处具有强紫外吸收峰的蓝色氧化反应产物oxTMB。该氧化物模拟酶的催化活性受到pH值和温度的影响,其催化规律遵循米氏反应动力学。抗坏血酸的加入可将oxTMB还原导致溶液蓝色减弱且652 nm处的吸光度下降,该文基于这一现象建立了一种果汁中检测抗坏血酸的比色方法。在优化条件下,抗坏血酸浓度在1.0~30 μmol/L范围内与其652 nm处的吸光度呈良好线性,相关系数为0.991 4,检出限为0.32 μmol/L。方法对实际果汁样品中抗坏血酸的回收率为98.2%~102%,相对标准偏差(RSD)为1.2%~7.2%。该策略可为基于纳米酶的比色方法检测抗坏血酸提供新思路。     

O6-鸟嘌呤和O4-胸腺嘧啶甲基化与DNA碱基异常氢键作用的理论研究

用密度泛函B3LYP方法在6-311＋G**基组水平上对顺(cis-)、反式(anti-)O⁶-甲基鸟嘌呤(O⁶-MeG)和O⁴-甲基胸腺嘧啶(O⁴-MeT)与DNA碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G)的非Watson-Crick氢键二聚体进行了优化. 在MP2/cc-pVXZ (X＝D,T)//B3LYP/6-311＋G**水平上, 采用完全基组外推方法校正了氢键二聚体的相互作用能, 并用完全均衡校正法(CP)校正了基组重叠误差(BSSE). 此外, 在B3LYP/6-311＋G**水平上计算了各氢键碱基对的全电子波函数, 并用分子中的原子理论(AIM)和电子密度拓扑方法分析了碱基间的弱相互作用. 计算结果显示, 甲基化使碱基对间的氢键作用模式发生了明显的扭转和不同程度的位移, 碱基间的电子密度分布和氢键作用能明显减小, 甲基化对O⁶-MeG和O⁴-MeT与DNA碱基间的氢键作用是去稳定化的, 这种影响主要来自于大体积的甲基的空间效应和给电子效应, 且对顺式的影响明显大于反式. 计算结果与文献给出的实验结论基本一致.     

A close look at the competition of isovector and isoscalar pairing in A=18 and 20 even-even N≈Z nuclei

competition of isovector and isoscalar pairing in A=18 and 20 even-even N≈Z nuclei is analyzed in the framework of the mean-field plus the dynamic quadurpole-quadurpole, pairing and particle-hole interactions, whose Hamiltonian is diagonalized in the basis U(24) ?(U(6) ? S U(3) ? S O(3))■(U(4) ? S US(2)■ S UT(2)) in the L = 0 configuration subspace. Besides the pairing interaction, it is observed that the quadurpole-quadurpole and particlehole interactions also play a significant role in determining the relative positions of low-lying excited 0~+ and 1~+ levels and their energy gaps, which can result in the ground state first-order quantum phase transition from J = 0 to J = 1.The strengths of the isovector and isoscalar pairing interactions in these even-even nuclei are estimated with respect to the energy gap and the total contribution to the binding energy. Most importantly, it is shown that although the mechanism of the particle-hole contribution to the binding energy is different, it is indirectly related to the Wigner term in the binding energy.     

基于高光谱成像技术的稻谷品种鉴别研究

许多不同的稻谷品种看起来很相似,但它们的化学成分和最终产品质量却有很大差别,每年因品种混淆而造成巨大的经济损失,对稻谷品种的鉴别是发展优质粮食工程的现实需要,为此提出了一种采用高光谱成像技术实现稻谷品种无损快速鉴别的方法。主要研究内容和结果如下：（1）在全波段388～1 000 nm范围内采集5个品种共150粒的稻谷高光谱反射率数据,筛选出差异明显的波段（600～800 nm）,将此波段内每个品种的反射率进行Stacked计算和curve-smoothing平滑处理以增加其区分度。（2）对5种稻谷经平滑处理后的反射率数据做主成分分析,找到权值系数最大的波长位于680 nm,将其作为特征波长。加载特征波长下的纹理图像,计算每粒稻谷样品的纹理特征参数：均值（Mean）、方差（Variance）、信息熵（Entropy）和偏差(Skewness)。利用阈值分割的方法将目标与背景区分开,计算每粒稻谷形态特征参数：面积像素数/pixels2、边界的周长/pixels、长轴长度/pixels、短轴长度/pixels。结合稻谷的纹理特征参数和形态特征参数,比较Fisher判别分析模型、偏最小二乘回归模型（PLSR）和人工神经网络模型（ANN）对稻谷品种鉴别的效果。（3）结果显示,Fisher判别分析中函数1和函数2的累计方差贡献率达到93%,能够较好地解释稻谷的品种信息。将样本的函数值与组质心的平方马氏距离（Mahalanobis）做比较,值相近的作为同一分组类别,对稻谷品种的整体识别正确率能达到95.3%;偏最小二成回归模型：Y_品种=0.03X_均值-0.36X_方差-0.24X_信息熵+0.37X_偏差+0.31X_面积-0.32X_周长-0.39X_长轴长度+0.45X_短轴长度,该回归模型相关系数r=0.98,校正均方根RMESS=0.29,交叉验证均方根PMESSCV=0.32,对稻谷的品种鉴别正确率能达到95%;构建的ANN模型为具有sigmoid隐含和softmax输出神经元的双层前馈网络,对150个样品按70%∶15%∶15%的比例随机划分训练集、测试集、验证集,选择共轭梯度法（scaled conjugate gradient）作为训练算法,以交叉熵（cross-entropy）作为模型的评价指标,对稻谷品种鉴别的正确率可达到98%。稻谷品种鉴别的ANN模型在分类精度上优于Fisher判别和PLSR,选择特征波长下的图像信息建立稻谷品种识别的ANN模型,对稻谷品种的无损快速鉴别具有重要指导意义。     

反对称Spin-1/2阻挫钻石链的基态和磁化行为研究

对含有次近邻节点自旋交换耦合的自旋-1/2伊辛-海森伯钻石链体系进行了研究,利用矩阵对角化和传递矩阵方法对基态磁相和宏观热力学量进行了严格求解,重点探讨了所有交换耦合均为反铁磁耦合时,体系节点伊辛自旋间次近邻相互作用的影响.研究结果表明次近邻节点伊辛自旋存在反铁磁耦合时会增强系统的阻挫效应,引入破坏平移对称性的经典亚铁磁相,使基态呈现出上上上下上上的自旋构型以及磁化曲线新颖的2/3磁化平台,丰富了体系的基态相图和宏观磁性行为.     

南京地区实际气溶胶对臭氧探测的影响

本文研究了在实测的南京地区五种气溶胶分布下,大气气溶胶对三波长差分吸收激光雷达(Dual-DIAL)臭氧探测结果的影响,使用波长对266nm,289nm,308nm进行了误差分析。通过对实际气溶胶的误差分析,模拟出在大部分高度上误差最小的C值(为消去后向散射及消光项误差引入的比值)C=1.7,并与传统方法取得的C=23/19进行了对比。讨论了气溶胶分布及含量对C值选取的影响及不同C值下误差随气溶胶变化的规律;分析得出对于本文所使用的气溶胶分布以及波长对,取C=1.7时在气溶胶较均匀时误差接近于零,误差不会大于5%,当气溶胶变化率变高且频繁变化时误差最大可达40%。取C=23/19时误差很稳定,不随气溶胶分布变化,误差高度增加误差减小且小于10%。本文还讨论了不同气溶胶分布下C的选取方法。     

基于新建筑抗震设计规范考虑场地土特性的人工波生成及可靠性研究

基于新《建筑抗震设计规范》对场地土特性和人工波选择的要求，将地震动作为随机过程，利用修正胡聿贤-周锡元模型以及基于Hartley正交基的地震动随机过程经双调制生成不同场地土特性的人工地震波，以6层钢筋混凝土结构非线性随机地震反应分析为例，研究了不同场地土特性人工波对结构位移可靠度的影响。结果表明，场地土因素对人工波生成以及结构的动力响应影响较大，不同场地土人工波具有明显的统计学特性，均满足建筑抗震设计规范的选波要求，为最新《建筑抗震设计规范》要求考虑大量不同场地土效应的地震波生成提供了新的解决办法。     

g-C3N4基异质结的光催化应用研究进展

半导体异质结光催化剂因其在太阳能利用和转化方面广阔的应用前景而备受关注。合理构建两种或两种以上半导体材料的异质结构,可以集成多种组分的优点,改善光生电荷分离,扩大对可见光的吸收范围,保持光催化剂的高氧化还原能力。近年来,由于g-C₃N₄具有合成简单、稳定性高、独特的光学和电学特性等诸多优点,g-C₃N₄基异质结构的构建成为研究热点。本文针对近年来g-C₃N₄基异质结改性的研究现状,依据g-C₃N₄与其他半导体电荷转移路径的不同综述了三种异质结结构(g-C₃N₄基Ⅱ型异质结、g-C₃N₄基Z型异质结和g-C₃N₄基S型异质结),以及其在环境修复和能源方面的应用。最后对g-C₃N₄基异质结光催化剂存在的问题进行总结和展望。