三聚氰胺-水悬浊液体系的理论研究

针对三聚氰胺在水中形成的悬浊液体系能呈现类胶体稳定性的实验现象,采用密度泛函方法在B3LYP/6-311++G**水平上对三聚氰胺及其水解产物进行了量子化学计算,并将计算结果与红外光谱实验结果作比较。热力学计算结果表明,三聚氰酸二酰胺与相应酮式结构之间进行互变异构的△G为-41.62 kJ·mol^-1,说明酮式结构更加稳定。红外光谱实验结果显示,三聚氰胺样品在2360 cm^-1处有较明显的吸收峰,与三聚氰酸二酰胺酮式结构的计算结果比较吻合,因此三聚氰胺在水中发生初步水解生成三聚氰酸二酰胺酮式结构的可能性较大。通过分子振动频率分析与红外光谱实验的对比可知,三聚氰酸二酰胺酮式结构的二聚体在2300 cm^-1附近的N-H键的伸缩振动吸收峰发生劈裂,吸收峰位红移约25 cm^-1,表明二聚体之间形成了N-H…N氢键。可以推测,三聚氰酸二酰胺可以通过氢键连接形成聚集结构,最终导致三聚氰胺悬浊液能够稳定存在。这些研究结果为三聚氰胺-水体系的工业应用和深入探索提供了实验和理论的参考依据。     

2-氨基-3H-吩噁嗪-3-酮的溶剂热法合成、晶体结构及密度泛函理论研究

采用溶剂热法合成了2-氨基-3H-吩噁嗪-3-酮,并通过红外光谱、元素分析、x射线单晶衍射进行了结构表征。结构解析表明,该晶体属于单斜晶系,P2₁/c空间群,晶胞参数为a=1.29322（10）nm,b=0.50832（4）nm,c=1.47609（11）nm,β=99.323（1）°,V=957.52（13） A³,Z=4,Dc=1.472 Mg/m³,F（000）=440,μ=0.10 mm^-1,Mr=212.20,最终偏差因子（对I>2σ（I）的衍射点）R₁[F²>2σ（F²）]=0.037,wR₂（F²）=0.097（对全部衍射点）,权重方案w^-1=1/[σ²（Fo²）+（0.0402P）²+0.2667P],P=（Fo²+2Fc²）/3。该化合物分子由3个共轭环形成几乎共平面的结构。应用密度泛函理论DFT方法,结合6-31*基组优化了几何构型,通过同一水平的振荡分析和单点能分析得出热力学参数、净电荷分布和原子轨道对分子轨道的贡献。     

Ga3O2-和Ga4O3-的结构及稳定性的研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法和BP86方法,O原子基于6-311+G（d,p）基组,Ga原子基于Stuttgart基组,对Ga₃O₂^-/0与Ga₄O₃^-/0团簇的各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构,并研究了Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-最稳定结构的成键特性、振动特性和稳定性。对比B3LYP和BP86计算结果发现得到的异构体的结构和能量顺序相同,且阴离子的基态构型与中性分子的构型相接近,都是平面C_2v型,都存在由2个Ga原子和一个O原子形成的三中心二电子（3c-2e）桥键。两结构中处于端位的"Ga-O"键的Wiberg键级数值较大,分别为0.50、0.55;振动频率分别为713.92、832.76cm-1,在红外谱图上皆对应一明显的强振动峰,表明该"Ga-O"结构单元成键稳定,是决定团簇结构稳定的重要因素。计算得到是Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-基态结构的LUMO与HOMO的能量之差（分别为2.75、2.84eV）,以及电子绝热剥离能（ADE）和电子垂直剥离能（VDE）,都表明两基态结构具有较好的热力学稳定性。     

含反应扩散项的时滞细胞神经网络模型的W1,2（Ω）-与X1,2（Ω）-稳定性

针对一类具反应扩散项的时滞细胞神经网络模型,利用Poincare不等式与辅助函数的方法,获得了该系统的W^1,2（Ω）-指数稳定性和X^1,2（Ω）-渐近稳定性条件;与以往文献结论不同,这些稳定性条件包含了扩散算子项,与以往结果比较,获得的指数稳定性条件更强.最后,通过实例说明该方法的可行性.     

薰衣草品种的FTIR快速分析鉴别研究

【目的】对不同品种薰衣草进行快速鉴别,为其正确使用提供可靠的科学方法。【方法】采用傅利叶红外光谱法测定93个属4种不同品种薰衣草花样品的红外谱图,以1600 cm^-1～1665 cm^-1范围内的吸收峰为指标,应用主成分分析（PCA）和径向基神经网络（RBFNN）进行数据分析,对不同品种薰衣草进行鉴别。【结果】对不同品种薰衣草的傅利叶红外光谱进行数据分析,主成分分析（PCA）结果表明,前3个主成分的累积可信度已达93.43%,可将薰衣草分为4个品种,基于FTIR谱的主成分分析能够在一定程度表征出薰衣草在不同品种的多样性分化,在对薰衣草品种进行主成分分析的基础上,选用64个薰衣草花样本建立径向基神经网络模型（RBFNN）,余下29个作为预测样本,所建模型的拟合率和预测品种的识别率均为100%。【结论】实验表明主成分分析（PCA）对不同品种薰衣草具有较好的聚类作用,径向基神经网络模型（RBFNN）能对薰衣草进行较好的识别,说明该方法能快速无损的鉴别薰衣草,为薰衣草的品种识别提供了一定的科学依据。     

3个[AlB5O7（OH）6]2-簇的电子结构和红外光谱的DFT研究（英文）

采用密度泛函（DFT）方法,在B3LYP/6-311g*基组下,对3个[AlB₅O₇（OH）₆]^2-簇（Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ）的电子结构、稳定性和红外光谱进行了理论研究。结果显示3个簇中优化的键长和键角值与wiberg键级有关。[AlB₅O₇（OH）₆]^2-（Ⅰ）的带宽最大,能量最低,稳定性最高。红外光谱研究显示BO₃、BO₄和AlO₄基团振动频率的大小为BO₃>BO₄>AlO₄,且BO₃基团的振动强度也最大。此外,研究也显示非端基B-O键的振动频率较端基B-O键的振动频率大。     

链状铜配位聚合物的合成,晶体结构及量子化学计算(英文)

在甲醇水混合溶剂中,以α-吡啶甲酸为配体与氢氧化铜合成了标题配合物[Cu（C₆H₄NO₂）2]_n·2nH₂O。配合物(C₁₂H₁₂CuN₂O₆,分子量为343.79),晶体属三斜晶系,空间群P₁,晶胞参数:a=0.51239（9）nm,b=0.76278（13）nm,c=0.92161（16）nm,α=74.921（3）,β=84.404（3）°,γ=413（2）,V=329.62（10）nm³,Dc=1.732 cm³,Z=1,F（000）=175,μ=1.69mm^-1。最终偏离因子R₁=0.0265,wR₂=0.0711。晶体结构表明:铜原子与2个α-吡啶甲酸4个氧原子,2个氮原子配位,形成六配位的变形四面体结构。本文对该配合物进行了量子化学计算。     

中国东部沿海四省一市PM2.5浓度遥感估算方法研究

卫星遥感反演的气溶胶光学深度（AOD）产品已被广泛应用于近地面PM_2.5浓度的估算。已有研究表明通过构建AOD和PM_2.5之间的高级统计模型—线性混合效应模型（LME）可以有效获取近地面PM_2.5浓度的空间分布,但由于引入了大量的气象和土地利用等因子,使得模型对变量的解译能力有所降低。为此,基于MODIS AOD（空间分辨率：3 km）,以我国东部长江三角洲—福建—广东（YRD-FJ-GD）为研究区,构建了两种非参数机器学习模型,即支持向量机（SVM）和随机森林（RF）模型,来估算2018年YRD-FJ-GD地区的近地面PM_2.5浓度,并将其与线性混合效应模型（LME）的估算结果进行对比。研究发现,3种模型估算的PM_2.5浓度与地面实测值之间的R²均高于0.6,其中,RF模型的估算精度最优,模型拟合的R²高达0.91,比SVM模型（R²=0.79）和LME模型（R²=0.64）的估算结果分别提高了13%和30%;且RMSE（~9.07 μg/m³）也远低于LME（~19.09 μg/m³）和SVM模型（~17.29 μg/m³）。此外,由随机森林（RF）模型估算的2018年YRD-FJ-GD地区的PM_2.5空间分布显示,长江三角洲（YRD）地区的年均PM_2.5浓度最高（>46 μg/m³）,其次为广东省（GD）,福建地区（FJ）的年均PM_2.5浓度最低（<37 μg/m³）;4个季节的平均PM_2.5浓度则呈现冬季（46.32 μg/m³）>春季（38.80 μg/m³）>秋季（36.15 μg/m³）>夏季（30.16 μg/m³）的分布格局。研究结果表明：与高级统计模型（LME）和机器学习（SVM）相比,随机森林（RF）模型能更好地应用于YRD-FJ-GD地区的PM_2.5浓度估算。     

链状4,4’-联吡啶桥联钴配位聚合物的晶体结构与量子化学计算

六水合硝酸钴与4,4’-联吡啶在乙醇与水的混合溶液中反应,合成了一维链状配位聚合物{[Co（4,4’-bipy）（NO₃）₂（H₂O）₂]·2H₂O}_n,经IR、元素分析和X-射线单晶衍射表征结构。配合物晶体属正交晶系,空间群Pccn,晶体学参数:a=1.1760（2）nm,b=1.9537（3）nm,c=0.74195（12）nm,V=1.7047（5）nm³,Z=4,Dc=1.602Mg·m^-3,μ（MoKα）=1.065 mm^-1,F（000）=844,R₁=0.0365,wR₂=0.0930。晶体结构分析表明,配合物中心Co离子为六配位畸变八面体构型,通过4,4’-联吡啶N原子桥联成一维无限链状,经分子间氢键作用进一步扩展成三维超分子。利用G03W程序在LANL2DZ基组对配合物中[Co（C₅N₁H₄）（NO₃）（H₂O）]结构单元进行理论计算研究。     

DFT法研究取代酚对黑头呆鱼的急毒性

基于定量结构-活性相关（QSAR）研究酚类化合物的急毒性具有重要意义。运用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G^**水平下,全优化计算25种取代酚。从中获得分子最高占用和最低空轨道能(E_HOMO和E_LUMO)、前线轨道能级差(AE=EHOMOˉ尻_LUMO)、分子次最高占用和次最低空轨道能(E_NHOMO和E_NLUMO、分子总能量（E_T）、氢原子所带的最高正电荷（q_H⁺）、最负非氢原子的静电荷（g）、分子偶极矩（μ）和分子体积（V）等描述符。结合文献中标题化合物对黑头呆鱼急毒性值(-1g LC₅₀),由多元线性回归方法建成QSAR模型,采用内外双重验证的办法,深入分析和检验模型的稳健性。最佳模型的复相关系数（R²）,去一法（LOO）交替检验复相关系数(R²_CV),外部预测样本复相关系数(R²_ext)分别为0.976,0.974和0.940,故所建QSAR模型的稳定性和预测能力良好。表明:取代酚对黑头呆鱼急毒性与分子体积、最负非氢原子的静电荷及分子总能量的相关性密切。     

量子化学方法研究阴离子表面活性剂在气液界面上的吸附

用量子化学方法中的密度泛函理论,在B3LYP/6-3IG水平上,对十二烷基硫酸钠（SDS）阴离子表面活性剂与水分子形成的水合物CH₃（CH₂）₁₁OSO₃ˉ（H₂O）_n（n=0～7）进行结构优化和频率计算。从分子水平上研究了CH₃（CH₂）₁₁OSO₃ˉ在气液界面上与水分子的相互作用。计算结果表明:（1）7个水分子与极性头均采用1:1型和2:1型,即极性头中一个氧原子或2个氧原子与水分子以氢键形式构成水合层;（2）CH₃（CH₂）₁₁OSO₃中的氧原子与水分子中的氧原子最短氢键的键长（O-O键长）在0.27～0.31 nm之间,H…O键长在0.19～0.21 nm之间,O-H…O键角在140°～167°之间,均属于中强氢键:（3）水合物R（S-O）平均键长比表面活性剂单体分子分别增长了,说明形成水合物后S-O间的键减弱;（4）结合能D₀从64.04 kJ/mol增加到.428.29 kJ/mol,说明随着水分子数的增加,所获得的7种水合物的稳定性依次增强,表明最终形成的水合层是稳定的:（5）随着水分子数增加疏水基链长收缩,亲水基总电荷增加,C12-O13-S14的键角增大;（6）由于烷烃链带有了弱电荷,使胶束内核带有了部分极性,此种极性介于烷烃油相和水相的极性之间,利于表面活性剂在溶液中的聚集。     

CH基团替代N对Nn（CH）8-nH8（n=0-7）结构与性质影响的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G^**基组水平上优化了,用等电子体-CH-基团逐个取代N8H8环状异构体中最稳定的分子构型中的N原子,得到32种N_n（CH）_8-nH₈（n=0-7）的异构体,应用自然键轨道理论NBO和分子中的原子理论AIM分析了这些化合物成键特征和相对稳定性,G3MP2方法计算了各异构体的能量及生成热。研究结果表明:N原子孤对电子到相邻的碳氮键的超共轭作用是影响碳氮键长变化的主要因素;随着等电子体-CH-基团取代分子中氮原子的个数的增加,分子的生产热逐渐减小,而分子的能量将逐渐升高,且有很好的线性相关性。     

多源日光诱导叶绿素荧光产品在中国地区的一致性研究

日光诱导叶绿素荧光(Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是表征植被光合的有效探针。基于不同卫星遥感衍生的各种SIF产品已被广泛应用,然而,不同产品在中国区域表现及一致性仍不明晰。以中国生态系统光谱观测网络(China Spec)农田站SIF观测数据为参考评估CSIF、GOSIF、SIF_oco2-005、SIF_LUE(SIF_LUE＿JJ/SIF_LUE＿PK)、SIF₀₀₅等产品,并从不同时空尺度探讨它们的一致性。结果表明：(1)不同产品在4个农田站表现不尽相同,3个农田站存在高估现象。SIF_LUE整体表现较好,GOSIF次之,而后是SIF₀₀₅和SIF_oco2＿005。(2)各产品空间格局具有较高一致性,但其幅度存在差异：年均值方面,SIF_LUE＿PK最大(0.21 W m^-2μm^-1sr^-1<...     

A simple solution to the l optimization problem

It is pointed out in this brief paper that the l¹ optimization problem min_{Q ε lqp¹} | H − U * Q * V |₁, H ε l_mn¹, U ε l_mq¹, V ε l_pn¹ can be solved in one step rather than two. The solution of the dual problem is obviated by the direct solution of the primal problem via linear programming. The method here is applicable to finite-dimensional problems or approximating finite-dimensional problems, in the general case.     

试验设计优化Mn掺杂ZnO纳米催化剂的制备

按2⁵部分因子试验设计安排实验,以光催化降解甲基橙（MO）溶液脱色率DC（%）为目标值,考察掺锰量V_MnNO3、熟化温度T₁、熟化时间t₁、煅烧温度T₂和煅烧时间t₂对制备的Mn掺杂纳米ZnO光催化性能的影响,经分析确定影响产品光催化性能的主要因素为V_MnNO3、T₁和T₂。以此3因素按3²全因子试验设计进行实验并分析试验结果,获得Mn掺杂纳米ZnO光催化剂的优化制备条件为V_MnNO3=0.5mL、T₁=70℃、t₁=15min、T₂=600℃和t₂=2.5h。0.05g优化制备产品在紫外光照射下光催化降解100mL10mg/L的MO溶液30min的DC实验平均值为95.58,与Minitab软件对产品的优化预测值95.75的相对误差仅为-0.18%;在可见光下降解MO溶液120min的DC实验平均值为65.11。XRD和SEM对优化产品的表征表明,其主要由粒径分布在（20～30）nm的不规则的颗粒状纳米ZnO组成。由紫外-可见分光光度计测定并计算得出优化产品的带隙能E_g约为3.25eV,较同等条件下制得的纳米ZnO带隙能E_g（3.36eV）低0.11eV。     

Minimizing the distance to one evader while chasing another

To approach a simple game Δ² of P and E = {E₁, E₂} with no a priori evaders' role assignment and the payoff equal to the distance to one evader at an instant of catching another, we introduce a concept of casting and study the games Δ_1,2 and Δ_2,1 for preassigned and Δ_p² for open-loop casting procedures. Since Δ_p² is reduced to Δ_1,2 or Δ_2,1 which, in turn, are distinguished only by their notations, we focus attention mainly on Δ_1,2. According to the tenet of transition, Δ_1,2 is divided into a concatenation of Δ_1,2^b (basic) and Δ_1,2^a (auxiliary) games that model the problem before and after the first instant of E₁ capture. The games Δ_1,2^a, Δ_1,2^b, Δ_1,2 are studied one after another with use of the Isaacs' approach extended by Berkowitz, Breakwell, Bernhard et al.     

Production of singlet oxygen by Ru(dpp(SO3)2)3 incorporated in polyacrylamide PEBBLES

Polyacrylamide (PAA) and amine-functionalized PAA (AFPAA) nanoparticles with disulfonated 4,7-diphenyl-1,10-phenantroline ruthenium (Ru(dpp(SO₃)₂)₃) have been prepared. The nanoparticles produced have a hydrodynamic radius of 20–25 nm.

The amount of singlet oxygen (¹O₂) produced by Ru(dpp(SO₃)₂)₃ as been measured using anthracene-9,10-dipropionic acid (ADPA). A kinetic model for the disappearance of ADPA, by steady state irradiation of Ru(dpp(SO₃)₂)₃ at 465 nm, has been developed taking also into account a consumption not mediated by ¹O₂. This direct consumption of ADPA is evaluated by irradiating in the presence of NaN₃ and is about 30% of the total. All the experimental results are very well described by the model developed, both for free Ru(dpp(SO₃)₂)₃ and with this dye incorporated in the nanoparticles.

It is found that the polyacrylamide matrix does not quench the ¹O₂ produced, allowing it to reach the external solution of the nanoparticles and react with ADPA. When the matrix possesses amine groups, AFPAA, the amount of ¹O₂ that reacts with ADPA is slightly reduced, 60%, but most of the ¹O₂ produced can still leave the particles and react with external molecules. The particles produced may therefore be used as sources of ¹O₂ in photodynamic therapy (PTD) of cancers. The fact that those nanoparticles do not quench significantly the ¹O₂ makes possible the future development of ¹O₂ sensors based on PAA nanoparticles with the appropriate sensor molecule enclosed.     

大气甲烷探测进展与全球甲烷分布分析

甲烷(CH₄)是大气中具有化学活性和辐射活性的气体。随着人类文明的发展,CH₄的总量一直在增加。工业革命前全球CH₄浓度为700 ppbv,到20世纪90年代它的浓度达到1714 ppbv。研究阐述了CH₄地基探测、空基探测、星基探测及反演算法的发展现状。自1979～1983年Nimbus-7卫星上的SAMS探测仪首次实现对平流层CH₄浓度探测以来,国际上已有许多可探测CH₄的卫星探测仪。随着卫星探测技术的发展及反演算法的改进,卫星传感器反演的CH₄精度逐渐提高。其中天底模式下TROPOMI传感器反演的CH₄浓度与地面站点数据的偏差为14 ppbv(0.8%);临边/掩星模式下ACE-FTS反演的对流层至平流层下部CH₄廓线精度在10%以内。而后,基于AIRS L3产品分析了300 hPa、150 hPa全球CH₄浓度变化趋势和分布特征,2010～2020年全球CH     

CMOS图象传感器IBIS5A应用设计

IBIS5A₁300₅（以下简称IBIS5）是FILLFACTORY公司生产的IBIS系列固态CMOS图象传感器。片上集成了偏置增益放大器、模数转换器和控制接口。其像元总数1280×1024,有2种工作模式。最高象元读出频率40MHz,最高帧频为27.5fps,满帧周期36ms.IBIS5的时序逻辑由XILINX公司生产的XC95144产生,由JTAG接口可以在线对IBIS5的控制时序进行实时修改。对于传感器产生的视频数字信号需要进行长距离传输,为避免信号衰减,本次设计采用LVDS传输协议与上位机进行数传。     

黑河流域湿地、农田、草地生态系统碳通量变化特征及驱动因子分析

为了认识黑河流域湿地、农田、草地生态系统不同时间尺度的碳通量特征及与环境因子的关系,并为干旱区生态系统碳源/汇效应评估提供理论依据。采用涡度相关技术对黑河流域湿地、农田、草地生态系统进行长达7 a的碳通量、气象因子观测,分析了净生态系统生产力(NEP)、生态系统呼吸(Reco)、总初级生产力(GPP)在日际、季节、年际3种尺度的动态变化机制,并比较了碳通量与植被指数NDVI、EVI的季节变化异同。经分析发现：(1)黑河流域湿地与草地、农田生态系统均在日尺度上呈现明显的单峰“倒U”分布,草地于12:00到达峰值,湿地与农田于13:00到达峰值,峰值碳通量农田>湿地>草地;(2)季节尺度上,湿地与农田、草地生态系统碳通量以及NDVI、EVI均呈单峰“倒U”分布,6～9月生长季为明显碳吸收,7月份到达全年峰值,碳吸收峰值为农田>湿地>草地,NDVI、EVI峰值则为阿柔站>湿地站>大满站>大沙龙站。(3)年固碳能力为农田(648.90 gC/m²/a)>湿地(627.51 gC/m²/a)>草地(...