石墨烯纳米带电极区N掺杂电子输运性质研究

运用密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究电极区N掺杂对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运特性的影响.结果表明,与本征扶手椅型石墨烯纳米带电流-电压曲线相比,宽度为7的石墨烯纳米带电流-电压曲线表现出明显的不对称性,其中心N掺杂表现强烈的整流特性,整流系数达到102数量级,且将N原子从电极区中心位置移动到边缘,整流特性减弱.研究结果表明宽度为7的扶手椅型石墨烯纳米带出现强整流现象的原因主要是负向偏压下能量窗内没有透射峰引起的,该研究结果对将来石墨烯整流器件的设计具有重要的意义.     

有机分子系统非线性折射的类透镜效应

采用分子系统的多能级结构讨论了有机分子系统非线性折射率随光强变化的规律及其正负变化的条件,分析了由非线性折射产生的正透镜效应和负透镜效应的相互转化现象,并采用Z扫描理论加以验证.     

高速公路行车时间估计和最优路径

行车时间估计和最优路径选择是智能交通系统中的研究热点,特别是对于车辆导航系统更具有深远的意义.首先以传统的交通流理论为基础,采用间接模型和动力学模型进行行车时间估计,通过仿真实验比较了两模型的优劣,并使用实测数据分析得到的车流量信息对动力学模型进行改进.然后使用Dijkstra算法寻找出静态状态下的最优路径,再结合前面建立的时间估计模型,给出了适用于动态随机状态下的路径寻优算法,用于解决路段行车时间期望随出发时刻动态变化的问题.最后指出了交通实时信息对解决动态随机最优路线问题的重要性,并结合卡尔曼滤波算法对路段相关的情况作了进一步讨论.     

HPLC-MS结合多元统计分析区分人参产地及筛选皂苷类标志物

利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术结合多元统计分析方法, 区分中国人参主产区5个不同产地的45个人参样本, 筛选出差异性皂苷类标志物. 根据人参总皂苷在反相C₁₈色谱柱中的洗脱顺序, 结合串联质谱分析和标准品比对, 在提取的人参总皂苷中鉴定出15种原人参三醇型、 24种原人参二醇型和2种齐墩果酸型共41种皂苷. 对人参总皂苷的HPLC-MS全扫描数据进行了多元统计分析. 正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)结果表明, 所建立的分析模型具有良好的数据描述能力和预测能力. 所有人参样本能够根据产地被区分, 并筛选得到同时区分5个产地的差异性皂苷类组分18种; 能够区分任意2个产地人参样本的差异性组分主要为在人参中含量较高的人参皂苷Rb1, Rg1, Re, Rc, Rd, Ro和m-Rb1等. 分层聚类分析(HCA)结果显示, 黑龙江和吉林两省的样本能够独自聚类, 但是绥化市的样本更接近于吉林省. 初步推断原因为绥化市地理位置较接近吉林省, 两地人参生长环境相似并可能存在种质资源交换.     

基于HPLC-HRMS/MS~n/QqQ技术的人参皂苷Rb_1化学转化产物的结构与途径分析

利用液相色谱-质谱联用技术分析了Keggin型12-磷钨酸化学转化人参皂苷Rb1产物的结构与转化途径.基于高效液相色谱对转化产物的快速分离,利用Q Exactive高分辨质谱的Full MS-AIF模式快速鉴定了产物结构,并利用多级串联质谱进行结构验证.进一步结合人参皂苷异构体在反向C18色谱柱上的相对保留时间,快速分析鉴定出Rb1的10种转化产物为20(S)-Rg3,20(R)-Rg3,20(S)-25-OH-Rg3,20(R)-25-OH-Rg3,25-OH-Rk1,25-OH-Rg5,Rg5,Rk1,(20S,25)-环氧-Rg3和(20R,25)-环氧-Rg3.根据转化产物的结构初步推断了人参皂苷的转化途径:在12-磷钨酸产生的酸性环境中,Rb1主要通过C20位去糖基化、差向异构化和烯烃链的水合、消除及环合反应转化为稀有皂苷.采用三重四极杆质谱的选择反应监测模式准确定量分析了Rb1的转化效率和稀有皂苷20(S)-Rg3,20(R)-Rg3,Rk1和Rg5的产率.定量分析结果显示,与生物转化相比,12-磷钨酸对Rb1有更高的转化效率,反应40 min后转化率达到100%.本文结果表明,HPLC-HRMS/MSn/Qq Q技术是人参皂苷等天然产物结构解析与定量分析的有效方法.     

高灵敏度Sb基量子阱2DEG的霍尔器件（英文）

用分子束外延技术将高灵敏度的In As/Al Sb量子阱结构的Hall器件赝配生长在Ga As衬底上。设计了由双δ掺杂构成的Hall器件的新结构,有效地提高了器件的面电子浓度。与传统的没有掺杂的In As/Al Sb量子阱结构的Hall器件相比,室温下器件电子迁移率从15 000 cm~2·V~(-1)·s~(-1)提高到16 000 cm~2·V~(-1)·s~(-1)。AFM测试表明材料有好的表面形态和结晶质量。从77 K到300 K对Hall器件进行霍尔测试,结果显示器件不同温度范围有不同散射机构。双δ掺杂结构形成高灵敏度、高二维电子气(2DEG)浓度的In As/Al Sb异质结Hall器件具有广阔的应用前景。     

高灵敏度Sb基量子阱2DEG的霍尔器件

用分子束外延技术将高灵敏度的InAs/AlSb量子阱结构的Hall器件赝配生长在GaAs衬底上。设计了由双δ掺杂构成的Hall器件的新结构，有效地提高了器件的面电子浓度。与传统的没有掺杂的InAs/AlSb量子阱结构的Hall器件相比，室温下器件电子迁移率从15 000 cm²·V^-1·s^-1 提高到16 000 cm²·V^-1·s^-1。AFM测试表明材料有好的表面形态和结晶质量。从77 K 到300 K对Hall器件进行霍尔测试，结果显示器件不同温度范围有不同散射机构。双δ掺杂结构形成高灵敏度、高二维电子气（2DEG）浓度的InAs/AlSb异质结Hall器件具有广阔的应用前景。     

有机分子系统非线性折射的类型

从分子系统的微观机制出发,采用单重态四能级模型讨论非线性折射随光强的变化情况,分析了非线性折射的各种形式产生的条件,定义了非线性折射的饱和现象、反饱和现象相互转化的阈值光强.发现了非线性折射率随光强发生正负变化的现象.     

高灵敏度InAs/AlSb量子阱的霍尔器件(英文)

用分子束外延在Ga As(001)衬底上生长了两个量子阱结构的霍尔器件,一个是没有掺杂的量子阱结构,一个是Si-δ掺杂的量子阱结构。研究了霍尔器件的面电子浓度和电子迁移率与温度的关系。结果表明,在300 K下,Si-δ掺杂的量子阱结构的电子迁移率高达25 000 cm~2·V~(-1)·s~(-1),并且该器件输入电阻和输出电阻较低。同时,Si-δ掺杂的量子阱结构霍尔器件的敏感度好于没有掺杂的量子阱结构霍尔器件。     

基于多壁碳纳米管的人参皂苷快速分离

将多壁碳纳米管(MWCNTs)作为选择性吸附材料,用于快速分离人参提取物中的人参皂苷.人参经甲醇溶液超声提取后,提取物中主要为人参皂苷和糖类.人参中的糖类与人参皂苷的极性相近,是提取分离人参皂苷时的主要干扰物. MWCNTs可以快速吸附和脱附人参皂苷,但是对糖类无吸附作用.利用其选择性吸附性能,建立了MWCNTs快速分离人参提取物中人参皂苷和糖类的方法.在优化的分离条件下,MWCNTs对人参提取物中糖类的分离度高于90%,对8种主要人参皂苷[Rb1,Rb2,Rc,Rd,Re,Rg1,20(S)-Rf和Ro]的吸附容量为15. 0~24. 0μg/mg,回收率高于90%.进一步研究表明,人参皂苷在3 min内即可达到吸附和脱附平衡,并且人参皂苷的回收率受脱附溶剂极性的影响.相比于常规材料大孔树脂,MWCNTs可以更快速、简便地分离人参皂苷.