束晕-混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景

本文系统论述涉及强流加速器等强流离子束装置中产生的束晕-混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景。强流离子束在核材料生产与增殖、洁净核能、放射性废物嬗变、放射性药物生产、重离子聚变、高能物理、核科学与工程、国防与民用工业和医疗等许多方面都有极其重要的应用潜力和诱人的发展前景。尤其是，近年来强流加速器驱动的放射性洁净核能系统是国内外关注的热门课题，因为它比常规核电更安全、更干净、更便宜。但是，强流离子束形成的束晕-混沌的复杂性现象已引起了国内外广泛关注，需要加以抑制、控制和消除这类现象，解决这一难题已经成为强流离子束应用中的关键问题之一。目前不仅必须深入研究这类束晕-混沌的复杂特性及其产生的物理机制，而且需要研究如何实现对束晕-混沌的有效控制，并寻求和发展其新理论、新方法和新技术。这就向强流离子束物理和非线性-复杂性科学及其技术提出了一系列极富挑战性的新课题。本文结合国内外的研究概况，根据我们多年来的研究成果，特别是我们首创性地提出了一些束晕-混沌的有效控制方法，它们包括：非线性反馈控制法，小波反馈控制法，变结构控制法，延迟反馈控制法，参数自适应控制法等，进行重点的介绍。对上述课题当前的主要进展及相关问题进行系统的总结和比较全面综述的评论。最后，指出该领域今后的研究方向，以推动这个崭新领域的深入研究和应用发展。     

3-乙氧基-6-取代苯氧基哒嗪除草活性的相关性研究

在分子拓扑理论的基础上,构建了新的结构信息价连接性指数mχY和取代基染色指数I,并用它们研究了3 乙氧基 6 取代苯氧基哒嗪的除草活性pI50与其结构之间的定量关系,给出了相关方程,相关性良好,复相关系数分别为R1=0.9807、R2=0.9926、R3=0.9881,并预测了几个化合物的pI50值,预测值pI50(cal.)与测定值pI50(exp.)相当吻合.新方法计算方便、结果可靠.     

有机化学教学中使用共振式描述超共轭效应的探索

有机化学教学中通常使用分子轨道理论和价键理论中的共振论来描述π轨道的共轭效应,而对于类似的σ轨道的超共轭效应,通常只用轨道理论来描述,而基本不采用价键理论中的共振式描述。尝试用共振式来描述σ键的超共轭效应,发现不仅能够获得清晰易懂的图像,还能将有机化学中多个跨章节的知识点联系在一起,有利于知识的融会贯通,以及对电子结构和共振论的深入理解。     

密度泛函理论在分子磁学中的应用——混合价三核锰配合物磁性的理论研究

在对混合价化合物分类的基础上, 将双核耦合模型推广到三核磁耦合体系, 重点研究定域与离域两类混合价化合物的磁学性质. 以混合价三核锰为例, 应用密度泛函理论方法计算了定域与离域 [Mn3O(O2CH)6L3]z+(L=pyridine; z=0)化合物的电子结构, 得到与实验可比较的磁耦合常数J. 结果表明, 密度泛函理论(DFT)结合对称性破损(BS)方法可用于此三核混合价体系; 对于完全离域的混合价Mn3Ⅱ,Ⅲ,Ⅲ体系, 必须考虑电子的离域作用对磁耦合的影响, 其Hamiltonian量应该包含双交换参数B. 为便于比较, 同时计算了等价三核锰化合物[Mn3O(O2CH)6L3]z+(L=pyridine; z=1)的磁学性质.     

超声喷雾电离源的研制与表征

研制了超声喷雾电离源(SSI)。采用核糖核酸A、溶菌酶等样品和商品化的线性离子阱质谱仪对该电离源进行了表征。实验发现,对于生物大分子,超声喷雾电离质谱(SSI-MS)能够获得与电喷雾质谱(ESI-MS)类似的多电荷离子。但与同等条件下ESI-MS所获得的谱图相比,SSI主要获得低价态的多电荷离子。在此基础上,系统考察了SSI-MS各主要操作参数对不同价态蛋白质多电荷离子信号强度的影响,并提出了SSI离子化的可能机理。结果表明,在喷雾气压3.4~3.6 MPa、喷雾口到质谱入口的距离4~6 mm、离子传输管温度250~300℃、样液流速50~100μL/min、2%~5%甲酸酸性且不含甲醇的条件下,各价态蛋白质离子信号强度及信号分布均达到最优;而离子传输管温度越高,喷雾压力越大或溶剂中甲醇等挥发性成分越高,则越有利于低价态离子的形成。     

固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的合成及性质研究

利用溶胶-凝胶方法合成了Ce0.8Pr0.2O2-δ固溶体, XRD结果表明,经200 ℃焙烧就已经形成立方萤石结构固溶体,晶粒尺寸为8.1 nm, 随焙烧温度的升高,晶粒尺寸增大. X射线光电子能谱(XPS)结果表明,样品中存在氧离子缺位,铈离子主要为Ce4 离子,镨离子以混合价态Pr3 和Pr4 存在. 固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的拉曼谱(Raman)观察到4个峰,458和1140 cm-1峰为特征F2g振动谱带,较宽的570和187 cm-1峰对应氧离子缺位及引起的不对称振动. 交流阻抗谱表明固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ在600 ℃时的电导率为1.44×10-3 S·cm-1, 活化能为Ea=0.67 eV (650～800 ℃), Ea=0.91 eV (400～600 ℃).     

微波合成对SrAl2O4:Eu2+, Dy3+晶相和铕的价态的影响

为了在较低温度下合成性能优良的SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋（SAO—ED）发光材料,采用溶胶-凝胶-微波法在900℃烧结30min合成SAO—ED发光材料。产品的发光性能优于传统高温固相法1400℃烧结3h制备的产品。根据Henderson和Taylor提出的公式对SrAl2O4的XRD数据进行了量化,计算出单斜晶系（M）和六方晶系的比例;结果表明,溶胶-凝胶-微波法制备的产品中只有单斜晶系存在,而高温固相法制备的产品中有六方晶系存在,六方晶系不发光。另外,产品采用XANES表征了Eu离子存在的价态,发现溶胶一凝胶微波法制备的产品中残留的Eu^3＋的比例远低于传统高温固相法制备的产品。以上两种原因导致了产品的发光性能优于高温固相法制备的产品。     

有机污染物的生物富集因子与拓扑指数的数学模型

依据价连接性指数(xi)、电性拓扑态指数(ej)及电性距离矢量(mk)构建239种有机污染物生物富集因子(FBC)的6参数QSFR(定量结构-生物富集因子相关性)模型, 不仅相关程度高, 而且所用自变量数少. 该模型的传统相关系数(R2)为0.821, LOO(levae-one-out)交互验证系数(Q2)为0.809, 证明具有良好的稳健性及预测能力. 根据进入该模型的6个参数可知, 影响有机污染物FBC的主要结构基团是: —C—、>C—、—O—、—X、—NH2以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素. 可以认为在生物富集过程中,“诱导契合机理”也发挥一定作用. 对自变量集进行正交变换, 既不影响模型的相关性, 又能降低其自相关性.     

对结构化学中价键理论教学的若干思考

通过追踪原始文献,分析结构化学中价键理论部分的教学内容,特别是对氧气分子基态电子结构的处理,发现价键理论不仅能够正确解释或预测分子结构,而且对芳香性、铁磁性等化学键本质的描述表现更优.     

复习课中使用“元素价-类二维图”的误区及教学改进建议

通过文献和实践研究发现中学化学教师对于"元素价-类二维图"所包含的学科思想方法、学习任务类型和一般教学步骤都比较明确,但是对于学生使用二维图中的误区关注不足。从复习课切入,通过课堂观察、询问发现学生使用二维图的误区,并对相应问题进行教师调查和分析,进而给出复习课中使用二维图的教学改进建议。