甲酸二聚体中氢转移异构化反应的同位素效应的量子动力学计算（英文）

本文对甲酸二聚体中氢转移异构化反应的同位素效应开展了量子动力学理论研究.使用本课题组发展的高效量子动力学理论方法及构建的全维神经网络从头算势能面,计算了四种氘取代甲酸二聚体的基态和基频隧穿分裂值,结果与现有实验测量值吻合很好.揭示了显著的同位素效应,并发现同位素取代对于隧穿速率的选模激发效应有很大影响,特别是当氧氢键上的氢原子被氘原子取代时影响更大.本研究有助于更好地理解双氢转移过程中的同位素效应.     

贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用

金属中的表面等离子体共振是描述其导带电子在电磁场作用下集体振荡的一个物理概念。金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振性质表现出独特的光学应用。本文在相关研究的基础上,综述了具备表面等离子体共振性质的不同形貌及多种复合结构的贵金属纳米材料的制备和应用,并对其发展及应用前景进行了展望。     

石英的顺磁中心在电子自旋共振测年中的特性及应用

沉积物的电子自旋共振测年是利用石英矿物中的顺磁中心浓度确定总辐射能量,进而推定石英矿物的埋藏年代。石英中可用于测年的顺磁中心包括E′心、Al心、Ti心和Ge心。E′心需要经过热活化后才能测年。Al心是一种电子空穴心,在低温下可观测到较强的信号值。光照可以使Al心漂白,但有残留值存在。Ti心、Ge心都是电子中心,Ti心在低温测试中可见,信号微弱。Ge心光晒退最敏感,在常温观测中可见。不同顺磁中心的形成机理不同,导致它们具有不同的特性,适用于不同沉积环境中的样品测年,在冰碛物中Ge心测年更具有可行性。电子自旋共振测试时降低温度可使信号增强,Ti心在10 K和15 K时信号强度最大;Al心在20 K时信号最强;Ge心在200 K时信号明显增强。在电子自旋共振测年中可根据不同顺磁中心信号强度的变化调整测试温度获得信号的最优值。在以后的电子自旋共振(ESR)测试中可以选取信号最强时的测试温度进行测试,以增强微弱信号的信噪比,有利于对复杂的信号形态的分辨确定,提高对信号强度定量的准确性。     

聚乙撑二氧噻吩阳极降解的研究

研究了聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)膜在水溶液中的阳极降解过程. 研究发现PEDOT的阳极过程可以分为p掺杂区[电位范围－0.3～0.5 V (相对于饱和甘汞电极; vs. SCE)]、过渡区[电位范围0.6～1 V (vs. SCE)]、过氧化区[电位范围1.2～1.6 V (vs. SCE)]三个电位区域. 用电化学阻抗谱法、循环伏安法、红外光谱技术、膜电阻测量以及电子自旋共振技术分别研究了PEDOT膜在这三个电位区域的行为. 结果表明: PEDOT膜在这三个电位区域的性质有明显不同. 在p掺杂区PEDOT膜的官能团、共轭结构、导电性均保持, 即在这个电位区发生可逆的掺杂/脱掺杂反应, 膜几乎不降解. 在过渡区和过氧化区, PEDOT膜均发生了降解. 与传统的导电聚合物在高电位的阳极降解的过氧化过程不同, 我们认为膜在较高电位(过渡区)发生一个驰豫过程, 该过程使得膜的官能团改变, 但是膜的共轭结构和导电性均保持; 而在更高的电位区(过氧化区)膜的降解和一般意义的过氧化降解相同, 此时膜的官能团、共轭结构、导电性均发生不可逆的破坏.     

共振光散射法研究脱氧核糖核酸与多胺的相互作用及精胺的测定

在一定条件下,精胺不仅能够与脱氧核糖核酸(DNA)大沟嵌入结合,还能与DNA链上的碱基和磷酸基进行链内结合和跨链结合,形成致密的环状螺旋结构,造成DNA的凝聚,从而使DNA共振光散射(RLS)强度强烈地增强。增强的共振光散射强度与精胺的浓度呈现良好的线性关系,线性范围为5.0×10-7~1.0×10-5mol/L;校正曲线的回归方程为IRLS=40.22 5.28×107C(mol/L),相关系数r=0.9936;检出限(3σ)为7.4×10-8mol/L。在测定精胺的线性范围内,其它多胺(亚精胺,腐胺)、蛋白质及常见的金属离子不干扰测定。该方法用于测定新几内亚凤仙中的精胺,获得满意结果。     

表面等离子体子共振技术用于分析手性药物与蛋白作用差异的研究

利用自行设计组装的一套以白色发光二极管为光源的新型表面等离子体子共振传感器实验装置测量了手性药物D-苯甘氨酸与L-苯甘氨酸与人血清白蛋白和鼠血清白蛋白的结合程度, 可以看到这一对手性药物与血清蛋白的结合程度的差异, 通过这种方法可以区分一对手性药物中的不同异构体. 与现在的手性分析方法比较, 这种方法具有不用标记、样品用量少、仪器易于自动化及小型化等优点.     

微观粒子双方势垒遂穿研究

讨论具有确定能量的一维微观粒子对双方势垒的遂穿问题,计算其透射系数,发现双方势垒的透射系数并不等同于两个单方势垒紧挨在一起时的透射系数,但在一定条件下两者相等;同时也导出了微观粒子遂穿双方势垒时发生共振遂穿的条件,并对计算结果进行了讨论。     

局域共振型圆柱壳类声子晶体带隙特性研究

针对圆柱壳结构的减振问题,本文提出一种局域共振型圆柱壳类声子晶体结构,通过在圆柱壳圆周方向布置弹簧振子实现.该声子晶体的能带结构研究结果表明,该结构能够形成两条低频带隙,一条带隙的起始频率低至650 Hz,带宽为330 Hz,另一条带隙具有更低的频率范围,为0～371 Hz,带隙的形成是由于圆柱壳和弹簧振子振动的耦合.进一步分析了声子晶体的圆柱壳质量与弹簧振子的质量比、弹簧振子的刚度和元胞宽度对带隙的影响.对有限周期圆柱壳结构的传输特性分析,验证了局域共振型圆柱壳声子晶体在带隙范围内的抑制振动的能力.研究结果为圆柱壳结构的减振问题提供了理论参考.     

相位可控的核四极矩共振激励脉冲发生器设计

在核四极矩共振（NQR）领域,射频激励脉冲信号的优劣对NQR响应信号有重要影响.针对常规方法中射频激励脉冲参数不可控的问题,本文基于32位闪存微型控制器STM32和直接数字频率合成（DDS）芯片AD9910设计了一种相位可控激励脉冲发生器.采用STM32控制AD9910产生波形参数（脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲个数和共振频率等）可控的射频激励脉冲,利用LabVIEW软件平台设计脉冲参数设置界面,并建立计算机与微控制器通信,实现波形参数的精确优化控制.实验结果表明,该方法实现了相位可控的NQR激励脉冲序列,可为后续NQR信号检测提供有效激励源.     

步进轮摆共振法测量流体黏度

在液体中做受迫振动的摆球可以在特定的情形下达到共振,所以只要改变摆球的摆动频率,并测量摆球达到最大摆幅时的共振频率,就能实现流体黏度的测量．通过计算机模拟,验证了在0.1～1.5Pa·s范围内黏度与共振频率呈线性关系,给出了计算流体黏度与共振频率的简化公式,设计了实验系统,并通过实验验证了上述理论．探究了摆长、温度和Q值对流体黏度测量的影响,并分析了实验系统的性能误差和进一步改进的措施．