6H-SiC衬底上AlGaN基垂直结构紫外LED的制备

利用金属有机物化学气相沉积方法,在n型6H-SiC衬底上制备了15对Si掺杂Al_(0.19)Ga_(0.81)N/Al_(0.37)Ga_(0.63)N DBR,并采用低温AlN缓冲层有效抑制了DBR结构中裂纹的产生,得到了表面均方根粗糙度仅为0.4 nm且导电性能良好的n型DBR,其在369 nm处峰值反射率为68%,阻带宽度为10 nm。在获得导电DBR的基础上,进一步在n型6H-SiC衬底上构建了有、无DBR的垂直结构紫外LED。对比两者电致发光光谱,发现DBR结构的引入有效增强了LED紫外发光强度。     

绿肥对华北潮土土壤可溶性有机物的影响

在华北潮土上种植不同绿肥,于绿肥翻压前原位采集其地上部及土壤样品,进行56d的绿肥翻压模拟试验。设毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、二月兰(Orychophragmus Violaceus L.)、黑麦(Secale cereale L.)三个绿肥处理和无绿肥对照处理,分析培养过程中土壤可溶性有机物(DOM)组分及其紫外-可见光谱参数的变化,以探究绿肥对土壤DOM的影响。种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机碳(DOC)、总有机酸碳(TOAs)和总碳水化合物碳(TCs)含量,三者的变化趋势一致,各处理均在培养第1 d上升至峰值后迅速下降。毛叶苕子提高DOC和TOAs的效果最好,最高比对照增加114.01%(培养第1d)和109.10%(培养第14 d)。黑麦提高TCs的效果最好,最高比对照增加323.18%(培养第42 d)。种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机氮(DON)含量,与DOC变化趋势不同,各处理在培养第1 d上升后迅速下降一段时间后又迅速上升。毛叶苕子提高DON的效果最好,最高比对照增加305.83%(培养第42d)。绿肥增加了SUVA₂₅₄,SUVA₂₆₀,SUVA₂₇₂,SUVA₂₈₀,SAUC_240-400,降低了A₂₅₀/A₃₆₅和A₂₄₀/A₄₂₀。紫外-可见光谱参数的主成分分析显示SUVA₂₅₄,SUVA₂₆₀,SUVA₂₇₂,SUVA₂₈₀间有很高正相关性,A₂₅₀/A₃₆₅和A₂₄₀/A₄₂₀间亦有很高正相关性,SAUC_240-400是这些参数中表征DOM性质的关键因子。综上结果表明,种植翻压绿肥增加了土壤DOM含量,提高了土壤DOM的芳香性、疏水性、腐殖化程度、平均分子量,增加了土壤DOM的稳定性。     

川西平原还田秸秆腐解释放DOM的光谱特征

为掌握川西平原保护性耕作模式下还田秸秆腐解过程的光谱学特性,追溯还田秸秆对川西地区生态系统结构的影响过程,采集了该地区主要种植作物油菜、水稻的秸秆样本,利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)三种光谱学表征手段,阐明秸秆各腐解阶段溶解性有机质(DOM)的光谱学特征,对比不同农作物秸秆快速淋溶阶段DOM(0~0.5 d)与腐解过程(0.5~90 d)的光谱学特征差异性,解析其变化机理。结果表明： 还田秸秆腐解过程中DOM的光谱学特性差异明显,伴随着芳香性物质的溶出、降解以及新生腐殖类物质的形成;由秸秆快速淋溶阶段释放DOM的E₂/E₃值最大而SUVA₂₅₄值最小可知该阶段溶出的物质芳香性和分子量相对较小;其芳香性组分的溶出主要集中在腐解前期(≤10 d),表现于该阶段E₂/E₃值逐渐减小且SUVA₂₅₄值逐渐增大,DOM中多糖峰、芳香C和酰胺峰变弱;难分解的纤维素、半纤维素和大分子蛋白质主要在腐解后期被降解;DOM中酚类、羰基类和羧酸类物质数量增加,使得DOM与有机污染物、金属离子的相互作用增强,进而调节农田土壤中污染物的迁移转化过程。本研究为川西平原秸秆还田的环境意义提供了基础数据和新证据,为该地区农业废弃物处理与资源化提供了依据。     

湖泊沉积物溶解性有机氮组分特征及其与水体营养水平的关系

通过紫外-可见光吸收光谱,三维荧光光谱和气相色谱质谱联用(GC-MS)方法,比较研究了不同湖区与不同营养水平五个典型湖泊(洱海、滇池、鄱阳湖、武汉东湖、太湖)沉积物DON组分特征及其与水体营养水平间关系。结果表明：①与东部平原湖区相比,云贵高原湖泊沉积物DON结构较为稳定,生物可利用率较低;②同属云贵高原湖区,污染较严重的滇池,其沉积物DON来源和结构组分较复杂,生物可利用率较高;而污染程度相对较轻的洱海,其沉积物DON来源较简单,结构组分稳定性相对较高,有利于维持较好的水质;③东部平原湖区中,太湖和武汉东湖营养水平接近,其沉积物DON结构组分相近且相对复杂,但芳香度较低,芳香环取代基较少,对营养盐的固持能力较弱,对水污染的贡献较大,而鄱阳湖,其沉积物DON结构组分相对简单,但对营养盐的固持能力较强,对维持良好水质起积极作用;④P_{(Ⅲ+Ⅴ, n)}/P_{(Ⅰ+Ⅱ, n)}指数(类腐殖质与类蛋白质含量的比值)依次为滇池(33.14)>洱海(21.49)>太湖(15.65)>东湖(8.49)>鄱阳湖(5.21),E₄/E₆指数(465与665 nm处的吸光度比值)依次为滇池(27.00)>东湖(6.65)>鄱阳湖(5.47)>太湖(3.50)>洱海(2.31), 即P_(Ⅲ+Ⅴ,n)/P_{(Ⅰ+Ⅱ, n)}与E₄/E₆指数对不同营养水平湖泊的区分度较好,此外,两种指数与沉积物中多种氮具有较好的相关性,两者可在一定程度上指示湖泊营养水平。     

工艺条件对酸性大豆蛋白固体饮料品质的影响

对影响酸性大豆蛋白固体饮料品质的因素进行了研究,并优化了酸性大豆蛋白固体饮料制备的工艺条件,研究发现最佳制备工艺条件为大豆蛋白与大豆多糖添加质量比为1∶0.22、干燥前调节混合液p H值为7.0、先混和大豆多糖和麦芽糊精再与大豆蛋白混合、喷雾干燥并取收集桶中样品,在此条件下制备的新型大豆蛋白固体饮料溶解性较好,且调制成的酸性大豆蛋白液体饮料的沉淀率较低,仅为0.95%。     

石化废水处理过程中荧光有机物变化特征及去除效果

石化废水排放量大、污染物成分复杂,对环境的危害较大。采用三维荧光光谱扫描技术分析了某大型石化企业综合污水处理厂各处理单元(水解酸化+A/O+接触氧化工艺)进出水的荧光光谱特征。污水厂总进水包含四个荧光峰Peak A,Peak B,Peak D,Peak E,分别位于λex/λem=220/300,225/340,270/300,275/340nm附近,荧光物质主要来自工业废水,水解酸化池出水各荧光峰强度有所降低,位置基本不变,厌氧池出水λex/λem=250/425nm附近出现新荧光峰Peak C,好氧池出水荧光峰Peak C处荧光强度有所增强,二沉池出水Peak A消失,二沉池之后水样荧光谱图变化不大;该处理工艺对荧光有机物的总去除率为92.0%,Peak A,Peak B,Peak D,Peak E附近的荧光有机物去除率分别为100.0%,91.2%,80.3%,92.0%;污水厂进水IPeak B/IPeak E值波动较大而出水变化不大,表明该污水处理厂运行稳定,其处理工艺具有较强的抗冲击负荷能力。     

气相色谱法测定树脂工艺品中的半挥发性有机物残留

建立了树脂工艺品中半挥发性有机物(SVOCs)的超声萃取–气相色谱检测方法。对超声萃取条件进行了研究,优化了气相色谱参数。结果表明,样品用三氯甲烷在60℃下超声萃取40 min,选择HP–5色谱柱时,气相色谱(FID)测定半挥发物总量时可获得良好的灵敏度和准确的定量结果。方法的相对标准偏差小于5%(n=6),检测限为2 mg/kg。4个含量水平样品的6个实验室3次平行测定结果表明,实验室内测定结果的相对标准偏差为1.61%~2.94%,实验室间测定结果的相对标准偏差为5.96%~8.35%。     

铈基催化剂在挥发性有机物催化燃烧治理中的研究进展

铈基催化剂由于其特殊的氧化还原性能在催化反应中得到了广泛应用,在非均相催化反应中其表面性质尤为重要.二氧化铈晶格中的氧缺陷对表面催化反应起着非常重要的作用,而二氧化铈可以有效调节催化剂表面酸碱性,修饰催化活性中心的结构,提高催化剂的储放氧能力,增强其结构稳定性和提高活性组分的分散度等.我们分别从二氧化铈催化剂的制备方法...     

大气有机物热脱附-全二维气相色谱-火焰离子化分析方法

全二维气相色谱（GC×GC）是20世纪90年代发展起来的具有高分辨率、高灵敏度、高峰容量等优势的分离技术,在我国将其用于大气挥发性有机物（VOCs）研究方面才刚刚起步.本文将GC-GC与氢火焰离子化检测器（FID）联用,构建了用于测量大气有机物的热脱附-全二维气相色谱-氢火焰离子化分析系统（TD-GC×GC-FID）.采用HP-5MS和HP-INNOWAX色谱柱,建立了C5-C15大气有机物分析方法,实现了一次分析过程同时分离非甲烷烃（NMHCs）、含氧挥发性有机物（OVOCs）和卤代烃等多种组分.利用标准物质和四级杆质谱（qMS）进行定性,外标法结合FID质量校正因子定量.目标物在GC-GC谱图中第一和第二维保留时间变化分别小于0.6s和0.02s,峰体积平均相对标准偏差为14.3%,其中烷烃和芳香烃为4.5%.标准曲线r2均值大于0.99,平均检出限为6.04ng,平均回收率为111%.利用该方法检测到2010年1月北京市区大气中400多种有机物（信噪比大于50）,鉴定了其中的103种物质,包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、醛、酮、酯、醇和醚等.所测定有机物平均总浓度为51.3×10-9V/V,其中OVOCs约占51%,芳香烃约占30%,烷烃约占15%,卤代烃和烯烃分别占3%和1%.平均浓度最高的前3个组分是乙醇（9.84×10-9V/V）、丙酮（6.72×10-9V/V）和甲苯（3.48×10-9V/V）.     

追溯历史关注健康——“水杨酸分子组成与结构的初探”教学实录

1教学意图水杨酸是一种具有解热镇痛作用的重要物质之一.公元前1500多年,古埃及人用柳树的叶子来止痛,公元前400多年希腊医学之父希波克拉底用咀嚼柳树皮的方法为患者退热止痛.这样,柳树的药用功效启发人类不断探索,后来经科学研究证实:垂柳中具有解热镇痛作用的有效成分是柳酸——水杨酸,由此可见,水杨酸对人类的健康作出了贡献.教师有责任引导学生了解水杨酸的组成、结构与性质,从而更好地关注柳树叶退热止痛的道理.学生通过人教版《有机化学基础》前3章的学习,已掌握了研究有机物的一般方法和步骤,熟悉了各种官能团的性质及相互影响.在此基础上,本次教学过程将以水杨酸为载体,以科学家怎么研究有机物为主线,通过学生自主回忆常见官能团的性质与检验方法、自主实验探究为主导,探究出水杨酸的组成、结构与性质,从而达到巩固、迁移、提升的教学目的.以下是本节课的教学实录.