聚二甲基二烯丙基氯化铵的静态杀菌性能

对两种受菌污染模拟水体,通过杀菌实验,研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)系列样品的静态杀菌性能,考察了加药量、作用时间、特征黏度[η]等因素对杀菌性能的影响规律,并与聚合物单体二甲基二烯丙基氯化铵(DM)及市售杀菌剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的杀菌性能进行了对比。结果表明:对于微污染水,杀菌率先随加药量的增加而增大,加药量>4 mg/L后,杀菌率达到最大,基本保持不变。加药量为4 mg/L时,DM、1227、PDM系列样品的24 h杀菌率分别为29.76%、96.78%、97.93%~99.90%。加药量相同时,特征黏度越大,杀菌率越大。对于重污染水,杀菌率随加药量的增加而增大,加药量为14 mg/L时,DM、1227、PDM系列样品的24 h杀菌率分别为27.84%、99.98%、98.25%~99.86%。对于微污染水,PDM作用时间对杀菌率的影响规律与特征黏度有关,特征黏度越大,达到最大杀菌率的时间越短,杀菌率也越大。由此可见,PDM系列样品可作杀菌剂使用,对于微污染水,其杀菌性能优于1227。     

二甲基二烯丙基氯化铵及其均聚物对锦鲤的急性毒性研究

研究了单体二甲基二烯丙基氯化铵DM及其具低、中、高3种不同特征黏度的均聚物PDM对锦鲤的急性毒性作用。以锦鲤为受试对象,96 h为实验周期,对DM及特征黏度分别为0.5、1.5、2.5 dL/g的PDM进行了鱼类急性毒性实验。实验结果表明:DM在24、48、72和96 h的半数致死浓度值(LC50)分别为3 013、1 945、1 517和1 406 mg/L,低特征黏度PDM为14.6、6.2、4.8和3.7 mg/L,中特征黏度PDM为11.8、5.2、4.7和3.6 mg/L,高特征黏度PDM为10.0、5.3、4.3和3.2 mg/L;并由此计算得到DM、低特征黏度PDM、中特征黏度PDM及高特征黏度PDM的安全使用浓度分别为140、0.37、0.36和0.32 mg/L。锦鲤的死亡原因为鳃的受损病变导致缺氧死亡。研究结果填补了文献报道在该领域的空白,并为PDM毒性作用的进一步研究和实际应用提供了参考。     

基于施密特触发的高鲁棒性亚阈值标准单元

亚阈值电路是低功耗重要发展方向之一。随着电源电压降低,晶圆代工厂提供的标准单元电路性能容易受噪声和工艺偏差的影响,已经成为制约亚阈值芯片的瓶颈。该文提出一种基于施密特触发(ST)与反向窄宽度效应(INWE)的亚阈值标准单元设计方案。该方案首先利用ST的迟滞效应与反馈机制,在电路堆叠结点处添加施密特反馈管以优化逻辑门、减少漏电流、增强鲁棒性;然后,采用INWE最小宽度尺寸与分指版图设计方法,提高电路的开关阈值与MOS管的驱动电流;最后,在TSMC 65 nm工艺下构建标准单元的物理库、逻辑库和时序库,完成测试验证。实验结果表明,所设计的亚阈值标准单元与文献相比,功耗降低7.2%～15.6%,噪声容限提升11.5%～15.3%,ISCAS测试电路的平均功耗降低15.8%。     

基于隧穿磁阻磁强计的软物理不可克隆函数设计

隧穿磁阻(TMR)传感器相比于其他类型磁阻传感器功耗更低、灵敏度更高、可靠性更好,在军事和民用等领域有着广阔的应用前景。该文针对TMR传感器的微弱信号检测和安全防护等问题,提出一种高精度TMR传感器读取专用集成电路(ASIC)和提取传感器物理不可克隆函数(PUF)特性的设计方案。该方案通过设计前端低噪声仪表放大器和高精度模数转换器,并结合斩波技术和纹波抑制技术,实现高精度信号读取和模数转换;利用具备数字输出功能的TMR磁强计比较不同传感器零位偏差,采用多位随机平衡算法完成TMR磁强计的软PUF设计,可产生128 bit PUF响应。TMR传感器读取ASIC利用上海华虹0.35 μm CMOS工艺完成流片,并测试磁强计功能和TMR-PUF性能。实验结果表明,在5V电源电压下,TMR磁强计系统功耗约10 mW,噪底可达–140 dBV,3次谐波失真–107 dB;TMR-PUF的唯一性达到47.8%,稳定性为97.85%,与相关文献比较性能优异。     

取代基脲的电子结构与其亲核反应活性的关系

采用量子化学ＡＭＩ法计算脲、取代脲分子和特定结构的Ｎ－羟甲基胺与其亚胺正离子的电子结构。从反应中心原子的电荷密度讨论了不同电性的取代基对脲作为曼尼希反应酸组分与曼尼希反应中问体反应的反应性影响、反应的介质要求。应用前线轨道理论和成键原则讨论了亚胺正离子参加反应的合理性。     

基于多级协同混淆的硬件IP核安全防护设计

传统硬件混淆从物理级、逻辑级、行为级等进行单层次混淆,没有发挥多级协同优势,存在安全隐患.该文通过对物理版图、电路逻辑和状态跳变行为的关系研究,提出多级协同混淆的硬件IP核防护方法.该方案首先在自下而上协同混淆中,采用虚拟孔设计版图级伪装门的方式进行物理-逻辑级混淆,采用过孔型物理不可克隆函数(PUF)控制状态跳变的方式实现物理-行为级混淆;然后,在自上而下协同混淆中,利用密钥控制密钥门进行行为-逻辑级混淆,利用并行-支路混淆线的方法完成行为-物理级混淆;最后提出混淆电路在网表的替换机制,设计物理-逻辑-行为的3级协同混淆,实现多级协同混淆的IP核安全防护.ISCAS-89基准电路测试结果表明,在TSMC 65 nm工艺下,多级协同混淆IP核在较大规模测试电路中的面积开销占比平均为11.7％,功耗开销占比平均为5.1％,正确密钥和错误密钥下的寄存器翻转差异低于10％,所提混淆方案可有效抵御暴力攻击、逆向工程、SAT等攻击.     

磺基琥珀酸二己酯钠盐合成工艺与结构的关系

采用控制酯化率和非外加相转移催化剂在敞开体系催化磺化反应的方法合成了两种不同己基的阴离子表面活性剂磺基琥珀酸双（2－甲基戊基0酯钠盐和磺基琥珀酸双（4－甲基－2－戊基）酯钠盐，对由4种己醇（正己醇，2－甲基戊醇，2－乙基戊醇和4－甲基－2戊醇）来合成磺基琥珀酸双酯钠盐的最佳工艺条件与已基结构的关系进行了研究，结果表明，随己基上支链程度的增加，130摄氏度时，酯化反应达到95％酯化率时已醇的过用量从10％增加到了20％，反应时间从1．5h增加到2．25h，同样地随己基上支链程度的增加，中间产物马来酸双酯的磺化反应温度从120℃增加到140℃，磺化剂亚硫酸氢钠过用量从5％增加到10％，反应时间从2．0h变为3．5h，从酯化反应中进攻试剂的空间位阻对酯化反应历程和磺化反应中相转移催化剂的乳化，渗透能力对反应的影响方面解释了上述己基结构与反应性的关系。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵的静态灭藻性能

对两种营养化的模拟水体,通过灭藻实验,研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)系列样品的静态灭藻性能,考察了加药量、作用时间、特征黏度等因素对灭藻性能的影响规律,并与聚合物单体二甲基二烯丙基氯化铵(DM)及市售灭藻剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的灭藻性能进行了对比。结果表明:叶绿素a去除率先随加药量的增加而增大,超过一定药量后(中营养水4 mg/L,富营养水80 mg/L),叶绿素a去除率达到最大,不再变化。加药量相同时,特征黏度越大,叶绿素a去除率越大。DM、1227、PDM系列样品对中营养水的加药量为4 mg/L时,24 h叶绿素a去除率分别为24.7%、34.8%、45.2%~62.7%;对富营养水的加药量为80 mg/L时,24h叶绿素a去除率分别为37.9%、47.4%、51.1%~62.8%。PDM作用时间对叶绿素a去除率的影响规律与特征黏度有关,特征黏度越大,达到最大叶绿素a去除率的时间越短,去除率也越大。由此可见,PDM系列样品可作灭藻剂使用,其灭藻性能优于1227。