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基于“Diels-Alder”或“Huisgen”反应的有机电光材料的研究

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基于“Diels-Alder”或“Huisgen”反应的有机电光材料的研究

作者：张恋广州大学

学位级别：硕士

随着科学技术的迭代更新,大数据、5G无线网络通信、人工智能/机器学习（AI/ML）、云服务及无人驾驶等领域的兴起,使人们对于互联网数据流量的传输需求呈现爆炸式增长。而目前以光信号传输为主的电光通信材料,在商业化运用上通常是以铌... 详细信息

随着科学技术的迭代更新,大数据、5G无线网络通信、人工智能/机器学习（AI/ML）、云服务及无人驾驶等领域的兴起,使人们对于互联网数据流量的传输需求呈现爆炸式增长。而目前以光信号传输为主的电光通信材料,在商业化运用上通常是以铌酸锂为代表的无机材料,这类材料制成的光电调试器具有功耗大,需要行波调制,设计复杂且电光系数低（约为30 pm/V）,体型庞大从而无法与纳米级器件集成等缺点,难以满足人们日益增长的信息传输需求。而具有高电光系数且易于集成与修饰的有机电光材料成为了目前电光通信材料的研究热点,为了将有机电光材料运用到高性能的商业化器件中,以发色团为主的电光材料必须具较高的玻璃转化温度（Tg）及较大的电光系数。然而在目前的研究进展中,大部分的材料很难兼具大电光系数及高的Tg。为了解决以上问题,本文设计并合成了具有高稳定性的以单、双给体以及树枝状构型的交联型电光材料。具体工作如下:（1）目前二元交联材料的交联基团主要集中于蒽和丙烯酸酯,过高的交联温度（160℃）和较长的交联时间都有可能造成发色团的损坏。为了进一步丰富二元交联体系,本文设计了修饰有蒽和马来酰亚胺基团的二元可交联单给体发色团FZL1-FZL2,极化和交联过程可以在较低的交联温度（135℃）下进行,从而实现节能的目的,同时也可以防止发色团在高温下受损,进而提高极化效率。最终,交联膜FZL1/FZL2的电光系数高达266 pm/V,玻璃化转变温度高达178℃。长期极化取向稳定性表明,在85℃下放置500个小时,交联后的1:1 FZL1/FZL2维持了电光系数初始值的99%以上。（2）由于纯发色团交联材料的交联方式非常有限,目前报道的二元交联发色团的交联材料报道非常少。本文采用蒽、丙烯酸酯、叠氮、炔烃、马来酰亚胺以及呋喃等基团,将其引入二元交联发色团ZLD1-6,在电场极化取向后,分子在不同的温度和时间下完成Diels-Alder交联反应或者Huisgen环加成反应,固化已经取向的发色团分子。蒽-丙烯酸酯、蒽-马来酰亚胺和马来酰亚胺-呋喃的Diels-Alder反应以及叠氮化物-炔烃基Huisgen环加成反应的反应温度和时间都不一样,进一步丰富了纯发色团型二元交联体系。此外,引入了四乙基米氏酮衍生物作为交联发色团的给体,双给体构型有利于提高电光系数,同时采用了噻吩作为电子桥,相对于异佛尔酮桥也有更强的稳定性。交联后的电光薄膜2:1 ZLD1:ZLD2、1:1 ZLD1:ZLD3、1:1 ZLD3:ZLD4、2:1 ZLD5:ZLD6的电光系数最大值分别为263 pm/V、289 pm/V、258 pm/V和279 pm/V。交联后玻璃化转变温度也高达145℃及以上,是综合性能最好的交联行有机电光材料之一。（3）结合树枝状材料和交联材料的优点,放弃了以往的小分子-小分子以及小分子-聚合物交联的模式。设计了全新的树枝状多发色团交联体系DLD1-DLD3,首次将可交联的基团蒽以化学键的形式引入三枝状发色团DLD1中,并与修饰有丙烯酸酯的二枝状发色团DLD2和三枝状发色团DLD3交联。大的一阶超极化率以及大的发色团数密度(～5×1020 molecules/cm3),加之树枝状结构能够有效降低发色团分子间偶极相互作用的,使得DLD系列发色团取得了大的电光系数。DLD1/DLD3交联后电光系数高达332pm/V。DLD1-DLD3在交联后,其玻璃化转变温度高达182℃。在85℃下放置500个小时,交联后的DLD1/DLD2和DLD1/DLD3维持了电光系数初始值的99%以上。交联型树枝状发色团DLD1-3同时具有高的玻璃化转变温度和大的电光系数也表明了这些材料非常有希望运用于高性能的调制器等器件中。

关键词：电光材料发色团交联电光系数玻璃转化温度

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烯酮亚胺、烯酮与亲核试剂的反应研究

烯酮亚胺、烯酮与亲核试剂的反应研究

作者：赵程广州大学

学位级别：硕士

烯酮和烯酮亚胺是两种重要的累积双烯,具有较高的反应活性,在有机合成和药物化学领域得到了广泛的应用。因此,进一步拓展和发掘这两类化合物的应用具有重要的意义。我们利用烯酮和烯酮亚胺作为合成子,发展了几类串联反应,具体如下:一,... 详细信息

烯酮和烯酮亚胺是两种重要的累积双烯,具有较高的反应活性,在有机合成和药物化学领域得到了广泛的应用。因此,进一步拓展和发掘这两类化合物的应用具有重要的意义。我们利用烯酮和烯酮亚胺作为合成子,发展了几类串联反应,具体如下:一,我们开发了一种~tBuONa催化的对甲苯磺酰甲基异氰（TosMIC）与烯酮亚胺的[3+2]环化反应。该反应能以34-97%的产率合成19种不同取代的1,4,5-三取代咪唑。此外,我们还意外发现在无烯酮亚胺的情况下,利用~tBuONa和Ag2CO3的协同催化实现TosMIC的二聚合成1,4-二取代咪唑。相比起传统的van Leusen咪唑合成法,该方法能将对甲苯磺酰基团保留在产物中,具有更高的原子经济性。值得注意的是,此前没有文献报道以烯酮亚胺为原料合成咪唑,该方法拓展了烯酮亚胺的应用范围。考虑到多取代咪唑丰富的生物活性,本工作中合成的咪唑产物可能具有潜在的药用价值。二,我们以KOH为催化剂,实现了烯酮亚胺与β-羰基环酮化合物的串联扩环反应,以中等至良好的产率合成了一系列吡喃酮稠环衍生物。这是烯酮亚胺的C=N双键参与环酮化合物扩环反应的首次报道,对于探索烯酮亚胺参与的扩环反应具有重要意义。三,在研究β-羰基环酮化合物的过程中,我们意外发现了烯酮与苯胺衍生物的发散多米诺反应。其中,烯酮通过微波辅助的重氮1,3-二酮的Wolff重排反应生成。该方法可有效合成戊二酰胺、哌啶[1,2-a]苯并咪唑-1-酮和N-环戊烯基苯并咪唑酮。值得注意的是该反应具有原子经济性高、操作简便、对水、空气不敏感等特点。该方法可方便地合成不对称戊二酰胺,这是其他方法目前难以解决的科学问题。

关键词：烯酮亚胺烯酮咪唑 β-羰基环酮 Wolff重排

电场和生物炭强化厌氧氨氧化系统脱氮性能及其机制

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电场和生物炭强化厌氧氨氧化系统脱氮性能及其机制

作者：张烤明广州大学

学位级别：硕士

厌氧氨氧化是近年发展起来的一种新型高效低耗自养生物脱氮技术,但该工艺存在的启动时间长和运行稳定性差等问题严重制约了其大规模推广应用。通过工艺运行参数的优化可以为厌氧氨氧化菌的生长创造适宜的环境,但厌氧氨氧化工艺的长期稳... 详细信息

厌氧氨氧化是近年发展起来的一种新型高效低耗自养生物脱氮技术,但该工艺存在的启动时间长和运行稳定性差等问题严重制约了其大规模推广应用。通过工艺运行参数的优化可以为厌氧氨氧化菌的生长创造适宜的环境,但厌氧氨氧化工艺的长期稳定运行仍然受到不可控因素（如水力负荷波动、盐抑制等）的影响。已有研究表明电场和生物炭可以提高厌氧氨氧化系统的脱氮性能和运行稳定性,但厌氧氨氧化系统中厌氧氨氧化菌的多介质微界面行为、活性提升的内在机制和分子生物学机理尚不明确。本研究利用膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器构建了传统厌氧氨氧化（R1）、生物炭-厌氧氨氧化（R2）及电场-生物炭-厌氧氨氧化（R3）耦合系统,探究厌氧氨氧化菌的多介质微界面行为规律及脱氮性能提升的内在机制;开展盐胁迫下厌氧氨氧化系统长期稳定运行的优化控制研究,提出电场和生物炭缓解盐胁迫的机制;借助高通量测序等手段,探究微生物种群结构、厌氧氨氧化过程关键功能基因与功能菌群之间的关系,阐明电场和生物炭驱动下厌氧氨氧化系统脱氮性能提升的潜在分子生物学机制。主要研究结论如下:（1）利用富含内源反硝化细菌的厌氧污泥成功启动厌氧氨氧化过程。经过176天的运行,NH4+-N和NO2--N的去除率分别为93.75%和99.88%,总氮去除率高达73.16%。研究结果表明在反应器启动初期调节进水NO2--N和NH4+-N的比值在1.33-2.66范围内可以最大限度地缓解反硝化细菌大量消耗NO2--N带来的负面影响。在反应器启动初期,Thermovirga和Candidatus Competibacter之间可能存在潜在的协同氮代谢过程。（2）在电场和生物炭的作用下,厌氧氨氧化系统的抗冲击负荷能力明显增强。在氮负荷为1.16±0.03 Kg N/m3/d时,R1、R2和R3反应器的平均总氮去除率分别为74.42%、79.81%和81.09%。电场和生物炭提高了EPS的腐殖化程度,EPS中含有大量的低芳香性、聚合度较低的给电子基团,其在胞外电子传递过程中可能充当了“电池”的作用,污泥的充放电性能远高于传统厌氧氨氧化污泥。此外,电场和生物炭显著提高了厌氧氨氧化菌的相对丰度,在氮负荷为1.16±0.03 Kg N/m3/d时,R1、R2和R3反应器内厌氧氨氧化菌的相对丰度分别为12.15%、17.72%和21.46%。宏基因组学分析表明电场和生物炭提高了参与厌氧氨氧化过程基因的丰度,且涉及电子与能量产生的基因丰度明显提高。EPS的合成代谢分析表明微生物分泌的EPS可能介导了厌氧氨氧化菌群的胞外电子传递过程。（3）电场和生物炭显著增强了厌氧氨氧化系统抵御盐胁迫的能力。在盐度为3.5%时,R1、R2和R3反应器的总氮平均去除率分别为42.51%、63.88%和59.36%。高盐度刺激微生物分泌了大量的EPS,但电场和生物炭增强了颗粒污泥的抗盐冲击能力。在3.5%的盐度条件下,R1、R2和R3反应器的EPS含量分别为233.71、182.44和182.40 mg/g VSS。此外,电场和生物炭提高了微生物群落的多样性和丰富度,提升了菌群稳定性,强化了微生物之间的合作关系,相关性网络具有更高鲁棒性和更低脆弱性。在盐度为3.5%时,R1、R2和R3反应器内厌氧氨氧化菌的相对丰度分别为29.47%、29.30%和25.94%。宏基因组学分析表明电场和生物炭影响了微生物参与碳和氮代谢的基因丰度变化,且参与还原性三羧酸（TCA）循环和还原性乙酰辅酶A途径的基因丰度明显升高。

关键词：厌氧氨氧化电场生物炭盐度驯化

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可移植性快速高斯喷射渲染算法研究

可移植性快速高斯喷射渲染算法研究

作者：周昊广州大学

学位级别：硕士

3D重建在自动驾驶领域、生物化学领域、以及影视行业等领域中都有重要的应用。新视角合成(Novel View Synthesis,NVS)算法专注于重建出富有细节的图像,而不是单纯恢复出大致三维结构,是3D重建的主要分支之一。然而,NVS算法依赖于更细节... 详细信息

3D重建在自动驾驶领域、生物化学领域、以及影视行业等领域中都有重要的应用。新视角合成(Novel View Synthesis,NVS)算法专注于重建出富有细节的图像,而不是单纯恢复出大致三维结构,是3D重建的主要分支之一。然而,NVS算法依赖于更细节的场景表示和非常规的渲染方法,拥有更大的渲染开销。自1976年动作恢复结构(Structure from Motion,Sf M)的发表,研究方向一直集中在“重建管线”的方向:输入图像数据通过一系列的算法的变换,恢复最终的三角面片。但是在2020年,随着机器学习的发展,以神经辐射场(Neural Radiance Field,Ne RF)为首的基于训练辐射光场的NVS算法也开始被提出。Ne RF类算法恢复的是场景光场而不是三角面片,相比传统算法可以更加逼真的显示出场景。然而,在单个大场景下,Ne RF需要1-2天才能训练完成;渲染时采用的体积追踪算法需要固定步长的反复对MLP进行求解,有本质上的渲染速度限制。2023年提出的高斯喷射算法(Gaussian Splatting,GS)有效的对训练速度和渲染速度都进行了加速。在当前,GS已经非常接近高帧率渲染的要求,在复杂场景也能保证交互帧率。但是GS本身仍存在两个较大的问题:(1)GS需要通过CUDA进行并行加速,并且依赖于CUDA提供的专用算法,使得其无法应用于传统渲染管线当中,缺少可移植性;(2)大量透明度混合、和复杂的高斯分布渲染算法等导致其帧率不稳定或者偏慢。上述两个问题使得GS仍无法在大场景中高帧率渲染,并且依赖于只有NVIDIA硬件的设备,无法大范围推广。基于以上原因,本文主要做了以下几个方面的工作:(1)针对GS在屏幕空间渲染高斯分布复杂的问题,提出余弦近似高斯计算模型:对一维高斯近似模型进行推广并拓展到二维空间,替代掉高斯分布本身,实现渲染加速;(2)针对椭球和高斯分布的相似性,提出椭球投影计算模型:把三维高斯分布投影为二维高斯分布的过程替换为把椭球投影为椭圆的过程,简化高斯渲染流程,实现渲染加速;(3)针对GS逐帧排序依赖的问题,提出基于可见度函数的高斯的延迟渲染方法。该方法不依赖于对GS逐帧排序,使得高斯分布的渲染可以实现于传统的渲染管线当中,实现了GS的可移植性。(4)基于以上算法,开发了一套完整的GS渲染系统。用户拥有简单的场景输入→观看→导出工作流程,并且可以和这个系统自由交互,享受流畅的高斯喷射场景浏览的全流程体验。

关键词：摄影测量三维重建高斯喷射新视角合成渲染

岭南国家公园景观格局与生态系统服务关系的研究

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岭南国家公园景观格局与生态系统服务关系的研究

作者：艾夏晨广州大学

学位级别：硕士

随着全球环境变化和人类活动的加剧,理解并维护生态系统服务对于保护生物多样性和支持区域可持续发展至关重要。位于我国南岭山脉中段南麓的岭南国家公园(拟建)是一个关键的生态功能区,其丰富的自然资源发挥着碳储存、水源涵养、土壤保... 详细信息

随着全球环境变化和人类活动的加剧,理解并维护生态系统服务对于保护生物多样性和支持区域可持续发展至关重要。位于我国南岭山脉中段南麓的岭南国家公园(拟建)是一个关键的生态功能区,其丰富的自然资源发挥着碳储存、水源涵养、土壤保持和支持生境质量的关键生态系统服务的功能,同时它也是全球生物多样性保护的重点区域。近年来,人类活动的增加对该地区景观格局造成了显著改变,进而影响了生态系统服务的功能。但是岭南国家公园范围内这些生态系统服务的功能与景观格局变化是否有关系,这些景观变化对生物多样性、碳储量、水源涵养和气候调节等生态系统服务方面的影响尚不清楚,因此,本研究旨在探索岭南国家公园景观格局与生态系统服务之间的关系,为生态环境改善、缓解人地矛盾、优化景观管理措施和建立可持续生态管理模式提供科学依据和理论支持。本文选取岭南国家公园为研究区域,综合运用气象、土壤、植被、地形地貌及土地利用等多源数据,采用景观指数法定量分析2000-2020年研究区景观格局时空变化特征,同时借助In VEST和RUSLE模型量化了2000-2020年岭南国家公园碳储量、产水量、土壤保持和生境质量四种服务的时空变化特征,进一步通过相关关系、变化趋势和空间相关性分析,研究景观格局与生态系统服务之间的内在联系。主要结论如下:(1)研究期间,岭南国家公园不同生态系统服务与景观格局指数间呈现出复杂的关系,土壤保持服务在2000-2010年与聚集度指数呈现正相关,而与其余指数呈负相关,且与香农多样性指数的相关性尤其显著。在2015-2020年期间,这种相关性的方向出现逆转,斑块数、斑块形状指数以及香农多样性指数与土壤保持的相关关系从负转正。碳储量和产水量服务与斑块数、斑块形状指数、香农多样性指数呈正相关,与聚集度指数呈负相关。生境质量与斑块数、香农多样性指数呈负相关,在2000-2005年生境质量与斑块形状指数呈负相关,在2010-2020呈正相关,香农多样性指数与之相反。(2)从各景观格局指数与生境质量、碳储量、土壤保持和产水量的时序变化趋势来看,土壤保持和碳储量服务与斑块数、斑块形状指数呈现权衡的关系,与聚集度指数呈现协同的关系,即岭南国家公园的斑块破碎程度越小,斑块之间的连通性越大,其碳储量和土壤保持的生态系统服务越好。香浓多样性指数与生境质量在研究期间呈现权衡的关系,说明景观多样性越明显,生境质量越差。景观格局指数与产水量服务的时序变化趋势结果不明显。(3)不同生态系统服务与景观格局指数空间关联特征各异。产水量与聚集度指数呈现空间负相关,与斑块形状指数、斑块数、香农多样性指数呈现空间正相关,即较低的聚集度、较高的景观多样性、更复杂的斑块形状和较多的斑块数其产水服务的供给水平也越高。碳储量服务与斑块数、香农多样性指数呈现空间正相关,与斑块形状指数和聚集度指数呈现空间负相关,即碳储量服务能力随斑块数和景观多样性的增加而提高。土壤保持与斑块数、斑块形状指数以及聚集度指数呈现空间负相关,即土壤保持能力随着斑块形状的复杂度增加、斑块数量的增多和聚集度的降低而提高。而景观格局与生境质量服务之间的空间关系并不明显。

关键词：岭南国家公园景观格局生态系统服务 INVEST 时空关系

SnO2微米线阵列膜激光加工制备与紫外光电测器研究探测器研究

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SnO2微米线阵列膜激光加工制备与紫外光电测器研究探测器研究

作者：陈威龙广州大学

学位级别：硕士

紫外光电探测器（Ultraviolet Photodetectors,UVPDs）具有将紫外光精确转换为电信号的能力,是天文观测、光通信、生物医学成像和军事防御等领域中的重要组件之一。氧化锡（SnO2）,由于其突出的光电特性、超高的透光性、合适的禁带宽度... 详细信息

紫外光电探测器（Ultraviolet Photodetectors,UVPDs）具有将紫外光精确转换为电信号的能力,是天文观测、光通信、生物医学成像和军事防御等领域中的重要组件之一。氧化锡（SnO2）,由于其突出的光电特性、超高的透光性、合适的禁带宽度（3.6-4.2 e V）,及其对紫外光谱良好的吸光性,近年来,已成为紫外光电探测器应用中炙手可热的目标材料。基于SnO2二维（2 Dimension,2D）薄膜结构虽然便于器件加工、与半导体工艺兼容,但是因其内部存在的高密度缺陷态从而形成持久性光电导效应（Persistent Photoconductivity,PPC）,导致了对紫外光信号的超慢响应,限制了其在光电子器件中的应用。受到微纳米器件工程的启发,单根SnO2微/纳米线一维（1Dimension,1D）结构的UVPDs表现出极高的响应度以及极短的响应时间。然而,很难通过现有溶液法或化学气相沉积工艺制备出具有有序排列的规则微/纳米线,同时,单根微/纳米线器件制作与封装的技术难度大、成本高。制造高质量有序的低维结构（如微/纳米线和取向膜）是实现横向光电导型UVPDs的一种实用策略,可使得所制备UVPDs同时具有1D微/纳米线优异性能和2D薄膜便于器件加工的优势。本论文中,我们采用了辅助吸收中间层超快飞秒（Femtosecond,fs）激光微加工技术来诱导制备SnO2微米线阵列（Microwire Arrays,MWAs）薄膜。首先通过射频磁控溅射镀膜技术在Si O2衬底上沉积一层SnO2薄膜,再通过超快fs激光微加工技术在所得SnO2薄膜上诱导得到SnO2 MWAs,最后在SnO2MWAs薄膜上沉积金属电极,得到基于SnO2 MWAs薄膜的UVPDs。所获得的基于SnO2 MWAs膜的UVPDs在UV光谱区表现出优异的灵敏度和响应时间。此外,基于微米线阵列的各向异性,探究了器件的偏振光敏感性。通过引入偏振比率ω=Imax/Imin对器件的偏振敏感度进行定量评价。此项工作为优化2D SnO2薄膜型UVPDs光电性能提供了一个创新可行的新思路。

关键词：宽禁带金属氧化物半导体紫外光电探测器 SnO2薄膜偏振光探测器超快飞秒激光工程

花生壳基杂原子多孔碳的可控制备及对洛克沙胂吸附性能研究

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花生壳基杂原子多孔碳的可控制备及对洛克沙胂吸附性能研究

作者：罗志佳广州大学

学位级别：硕士

有机砷化合物洛克沙胂（ROX）在畜牧业中被广泛用作生长促进剂和饲料添加剂。然而,其在使用过程中的积累和排放,引发了广泛的公共卫生和环境水保护问题。吸附分离技术,由于其在吸附过程中不产生高毒性的无机砷离子,以及简便的操作性和... 详细信息

有机砷化合物洛克沙胂（ROX）在畜牧业中被广泛用作生长促进剂和饲料添加剂。然而,其在使用过程中的积累和排放,引发了广泛的公共卫生和环境水保护问题。吸附分离技术,由于其在吸附过程中不产生高毒性的无机砷离子,以及简便的操作性和良好的经济效益,已成为一种优选的处理方法。生物多孔碳因其低成本、高稳定性及良好的吸附效果,近年获得了广泛的关注;通过对其功能化改性,可以显著提高其对特定污染物的吸附能力。本论文探讨了废弃花生壳基杂原子掺杂生物多孔碳的制备过程、吸附性能及其对ROX的吸附机制,主要研究结果如下:（1）以废弃花生壳、FeCl3·6H2O和尿素为原料,采用一锅水热法掺杂改性后热解合成了铁氮共掺杂生物多孔碳（Fe-N-BC）。系统研究了铁氮掺杂对花生壳基多孔碳典型理化性质的影响以及对ROX的静态吸附性能。在热解温度为650°C时,Fe-N-BC-650的比表面积显著增加,达到358.53 m2/g,微介孔结构丰富。在25°C下,其吸附容量高达197.32 mg/g,五次吸附-脱附循环后吸附效率>90%。相关性和光谱分析表明,在对ROX吸附中,孔隙填充、π-π相互作用以及氢键作用起主导作用。通过铁氮共掺杂引入的石墨氮和Fe-Nx位点能够增强与ROX之间的π-π相互作用。这些结果表明,铁氮共掺杂生物碳在高效去除废水中的ROX方面具有较好的应用潜力。（2）基于以上对铁氮共掺杂生物多孔碳的探讨,围绕其对ROX静态吸附性能的增强,进一步改善其孔结构,采用CO2作为活化剂和尿素作为氮源,通过一步水热法进行氮掺杂改性,进而使用CO2进行物理活化,成功合成了具有高比表面积和丰富的多级微介孔结构的花生壳基多孔碳材料（N-BC-CO2）,用于高效去除ROX。在活化温度为800°C时,所制备的N-BC-CO2-800表现出超高比表面积（948.30 m2/g）,其对ROX的吸附容量为407.12 mg/g,五次吸附-脱附循环后吸附效率>70%（273.65 mg/g）。相关性和光谱分析表明,尿素改性和CO2活化引入了石墨氮位点能够增强与ROX分子间的π-π相互作用,吡咯氮促进了与ROX分子形成氢键,进一步提升了吸附性能,而超高的比表面积和丰富的孔隙结构能够通过孔隙填充作用增强对ROX的吸附。

关键词：铁氮共掺杂氮掺杂 CO2活化花生壳基多孔碳 ROX吸附

兴凯湖近200年环境演化历史及营养物基准研究

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兴凯湖近200年环境演化历史及营养物基准研究

作者：李亮芳广州大学

学位级别：硕士

湖泊生态系统是陆地生态系统重要的组成部分,其健康与安全对社会经济发展、人类繁衍生息等起着重要的保障作用。特别是大型湖泊,往往为人类提供着更为重要的生态系统服务功能。近些年来,伴随着社会经济发展,大湖因其流域人为干扰因素增... 详细信息

湖泊生态系统是陆地生态系统重要的组成部分,其健康与安全对社会经济发展、人类繁衍生息等起着重要的保障作用。特别是大型湖泊,往往为人类提供着更为重要的生态系统服务功能。近些年来,伴随着社会经济发展,大湖因其流域人为干扰因素增多,湖泊污染物质来源复杂,其所承受的退化压力日益增加,由此造成的负面影响深刻。本论文以兴凯湖及其流域为研究对象,利用流域生态学及湖泊沉积学手段来探讨该大型湖泊过去百余年人类活动对湖泊自然环境的影响机制及环境效应。兴凯湖位于中国东北地区与俄罗斯远东地区边界处,由小兴凯湖和大兴凯湖组成,是东北亚地区最为大型的浅水、淡水湖泊。当前基于该湖沉积物的研究主要集中在一些千、万年以来的兴凯湖流域气候环境演化,但百年尺度上的高分辨率环境演化过程的研究工作尚缺。监测数据显示,20世纪晚期以来,人类活动的迅速增强,导致了该湖营养快速富集,水体生态状况发生转变。由于监测数据的时长有限,认识湖泊水域环境的长期演化历史、驱动机制以及确立治理基准,往往需要借助长期的湖泊环境数据序列。因此,本论文结合已有的兴凯湖水环境监测数据,并在兴凯湖中国湖区采集的3根沉积岩芯（XK03、XK05和XK07）,进行了210Pb-137Cs测年,分析了近200年来硅藻群落演替和沉积物12种重金属元素（Pb、Ni、Cu、Cd、Sb、Cr等）、主要为自然来源的元素（Al、Fe、Ca、Ti等）以及总有机碳（total organic carbon,TOC）、烧失量（loss on ignition,LOI）、频率磁化率(χfd)、Fe/Mn、沉积物累积速率（sediment accumulation rate,SAR）等理化指标的变化,重建了近200年兴凯湖环境演化过程,并利用多种数理统计方法揭示环境演化的驱动要素。研究表明,21世纪以前,TOC和LOI保持低水平状态,硅藻群落长期维持着以Aulacoseira granulata为优势种的组合,硅藻N2多样性指数和β多样性指数维持低值,3根岩芯弦距（square chord distance,SCD）生物化石、多种理化指标综合分析在大湖古环境演化研究中的重要作用和优势。

关键词：兴凯湖硅藻环境演化富营养化营养物基准

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一类分布时滞微分方程的周期解的多重性

一类分布时滞微分方程的周期解的多重性

作者：肖娟广州大学

学位级别：硕士

分布时滞微分方程能合理反映事物的发展规律,其周期解又具有明确的生物学意义.但是现有文献集中研究分布时滞微分方程周期解的存在性,对于多重性的研究成果较少.最近,日本学者Nakata用数值模拟发现分布时滞微分方程存在两个周期解.已有... 详细信息

分布时滞微分方程能合理反映事物的发展规律,其周期解又具有明确的生物学意义.但是现有文献集中研究分布时滞微分方程周期解的存在性,对于多重性的研究成果较少.最近,日本学者Nakata用数值模拟发现分布时滞微分方程存在两个周期解.已有文献中的方法不适用于研究分布时滞微分方程周期解的多重性.本文拟用Kaplan-Yorke方法结合临界点理论研究一类分布时滞微分方程的2-周期解的多重性.具体来说,内容如下:第一章介绍分布时滞微分方程的发展背景,以及其周期解的相关研究结果.同时还介绍了 Z2-指标的相关基本知识.第二章研究如下分布时滞微分方程组(?)其中,函数f和g均是奇函数,并且在原点和无穷处满足渐近线性条件,其渐近线性系数分别是A0,A∞和B0,B∞.首先,我们运用Kaplan-Yorke方法,把原方程2-周期解的存在性问题转化为一阶哈密顿系统2-周期解的相关问题.然后,对哈密顿系统建立变分框架,应用临界点理论把哈密顿系统2-周期解的存在性问题转化为变分泛函在某个子空间上临界点的相关问题.在原点和无穷远处非共振或共振的条件下,运用Z2伪指标理论估计方程周期解个数的下界.特别地,若g(x)=-x,我们得到的结论推广了已有文献中的结果.第三章我们考虑了一维空间的分布时滞微分方程(?)类似于第二章,我们把这个方程周期解的存在性问题转化为变分泛函在某个子空间上的临界点存在性问题.当f,g在无穷远点处满足非共振或共振的假设条件下,我们把其渐近系数分成14组或10组进行讨论,得到2-周期解下界的两个估计,并部分的回答了Nakata的问题.最后我们给出两个具体例子来说说明我们的结果.

关键词：分布时滞周期解多重性临界点理论 Z2-伪指标