Flexible decapyrrylcorannulene hosts

球形笼状的富勒烯是上个世纪末最重要的科学发现之一，但对富勒烯的精确几何结构的认识却困难重重，原因是单晶中球形分子的取向往往是无序的，需通过笼外衍生或通过八乙基金属卟啉-富勒烯超分子主客体组装来固定富勒烯的取向，然后利用常用的单晶衍射分析技术来精确表征富勒烯的几何结构。然而许多富勒烯新结构因无法与卟啉主体形成高质量的单晶至今仍无法利用X射线衍射技术进行结构分析，直接制约了对富勒烯形成机理及结构-性能关系的深入认识。功能团簇材料创新研究群体的谢素原、张前炎课题组另辟蹊径地从曲面结构的十氯碗烯C20Cl10出发，合成了十吡咯取代的碗烯分子C20(C4H4N)10。结构分析表明该分子的结构特征是碗烯的碳框架与十个吡咯基团通过单键相连。实验还证明，用甲基去取代吡咯3, 4-位置的氢并不利于富勒烯与碗烯衍生物形成有序的超分子组装体，理论研究进一步诠释了十个吡咯‘手指’的集体贡献比单个碗烯‘手掌’更大的原因。该研究工作是功能团簇材料创新研究群体长期积累，并由校内外十多位研究人员共同努力完成。徐云彦（2014级硕士生）、田寒蕊（2014级博士生）和李姝慧（2016年进站博士后）为该论文共同第一作者。【Abstract】The assembly of spherical fullerenes, or buckyballs, into single crystals for crystallographic identification often suffers from disordered arrangement. Here we show a chiral configuration of decapyrrylcorannulene that has a concave ‘palm’ of corannulene and ten flexible electron-rich pyrryl group ‘fingers’ to mimic the smart molecular ‘hands’ for self-adaptably cradling various buckyballs in a (+)hand-ball-hand(−) mode. As exemplified by crystallographic identification of 15 buckyball structures representing pristine, exohedral, endohedral, dimeric and hetero-derivatization, the pyrryl groups twist with varying dihedral angles to adjust the interaction between decapyrrylcorannulene and fullerene. The self-adaptable electron-rich pyrryl groups, susceptible to methylation, are theoretically revealed to contribute more than the bowl-shaped palm of the corannulene in holding buckyball structures. The generality of the present decapyrrylcorannulene host with flexible pyrryl groups facilitates the visualization of numerous unknown/unsolved fullerenes by crystallography and the assembly of the otherwise close-packed spherical fullerenes into two-dimensional layered structures by intercalation.This research was supported by the National Natural Science Foundation of China (21771152, 21721001, 21827801, 51572231, 51572254, 21571151, 2170010228), the 973 Program of China (2014CB845601 and 2015CB932301), the China Postdoctoral Science Foundation (2016M602067), the National Key Research and Development Program of China (2017YFA0402800), and the Fundamental Research Funds for the Central Uni- versities (20720170028, 20720160084). Q.Y.Z. is particularly grateful to 21771152, 2015CB932301, 20720170028, 20720160084; S.F.Y. is particularly grateful to 51572254 and 2017YFA0402800; S.Y.X. is particularly grateful to 21721001 and 51572231; L.S.Z. is particularly grateful to 21827801; S.L.D. is particularly grateful to 21571151; S.H.L. is particularly grateful to 2170010228 and 2016M602067. 研究工作得到国家自然科学基金（21771152、21721001、21827801、51572231、51572254, 21571151、2170010228）、科技部973计划（2014CB845601、2015CB932301）和重点研发计划（2017YFA0402800）、国家博士后科学基金、中央高校基本科研业务费等的资助

凋落物去除和添加处理对典型草原生态系统碳通量的影响

为揭示凋落物去除和添加处理对草原生态系统碳通量的影响,2013和2014年连续两年在成熟群落围封样地进行凋落物去除实验、在退化群落放牧样地进行凋落物添加实验,并运用静态箱法探讨碳通量变化规律并分析其主要影响因子。结果表明:两种群落的净生态系统CO_2交换(NEE)有明显的季节性变化。对成熟群落而言,去除50%凋落物显著增加了NEE,去除100%凋落物显著降低了NEE,而对生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)均无显著影响;对退化群落而言,凋落物添加显著增加了GEP和NEE,而对ER无显著影响。两种群落的GEP与10 cm土壤温度显著正相关,但NEE和GEP的变化规律与土壤温度相反,与10 cm土壤湿度相同。由此可见,凋落物去除和添加处理对生态系统碳通量的影响主要是改变土壤湿度和地上生物量,而不是改变土壤温度。该研究为合理利用凋落物改善草地生态系统管理和促进草地恢复提供了理论依据

蒸发条件下不同夹层土壤水盐动态特性研究

通过室内一维土柱蒸发实验,以沸石、陶粒、蛭石、海泡石绒和河砂作为夹层,从毛管水的上升速率、表层土壤盐分特征离子的动态变化规律和土壤剖面水盐分布特征研究5种材料的阻盐效果。结果表明:在蒸发过程中,5种夹层对水分的蒸发均具有抑制作用。经过550h后,除了沸石外,蛭石、河砂、陶粒、海泡石绒和CK处理的湿润峰均达到土壤表层。毛管水上升速率从小到大依次为:沸石<蛭石<河砂<陶粒<海泡石绒<CK;在30d实验中,除沸石外,其他4种处理的盐分特征离子均有明显的表聚现象,且表层盐分含量的大小与毛管水的上升速率成正比;蒸发结束后,整个土壤剖面只有沸石夹层处理的表层土壤未发生积盐且下界面有明显的积盐效应,进一步表明沸石夹层具有明显的阻水隔盐效果

At Home Abroad : A memoir of the Ford Foundation in Indonesia, 1953-1973

自从作为富勒烯片段的心环烯分子被合成以来,大量具有C5对称性的碳-碳、碳-卤、碳-硼、碳-氧和碳-硫键修饰的心环烯衍生物陆续得到合成,然而具有C5对称性的碳-氮键修饰的心环烯衍生物至今还没有报道。本文通过五咔唑氮负离子对1,3,5,7,9-五氯心环烯的亲核取代反应实现了碳-氮键偶联并得到具有C5对称性的心环烯衍生物1,3,5,7,9-五咔唑基心环烯。该化合物的C5对称结构得到了核磁共振波谱、高分辨质谱的证实,其立体结构借助了密度泛函理论（DFT）计算模拟。咔唑基团作为一类富电子的含氮杂环,其衍生物表现出了许多优异的光电性能和生物活性,因此1,3,5,7,9-五咔唑基心环烯分子的成功合成不仅提供了一类新型的碳-氮键修饰的心环烯衍生物,而且该分子有可能在超分子、光电材料、生物方面具有重要的潜在应用

塔里木河流域适应气候变化的水热调节技术研究

本成果来自于国家科技支撑计划项目“全球环境变化应对技术研究与示范”之06课题“典型脆弱区域气候变化适应技术示范”之04专题“西北生态脆弱区适应气候变化技术示范”(2007BAC03A06-04)。课题于2007年11月立项,于2010年11月30日通过国家科技部的验收。针对塔里木河流域气候变化影响关键科学问题,建立了山区水库—平原水库联合调节、绿洲地表水—地下水联合开发、膜下滴灌的作物立体种植模式、下游生态恢复与洪水(融雪水)沙漠造林生物固碳等大型原位可控的技术示范基地;构建了区域气候变化优势适应技术筛选与评估流程,集成了塔里木河流域气候变化适应技术行动实施方案与功能区划图,首次提出了塔里木河..

干旱内陆河灌区节水农业综合技术体系研究与集成

本课题从工程节水、农艺节水、管理节水三个方面,集成了农业高效节水、水肥盐调控、生态保护、监测与管理等关键技术,提出了干旱内陆河灌区农业节水技术集成体系与应用模式。提出了仅需根据水流推进过程确定土壤入渗参数和田面糙率系数的新方法,简化了地面灌溉设计。提出了根据土壤剖面含水率变化估算柽柳生长条件下潜水蒸发的理论方法与数学模型,为解决天然植被实际生态耗水问题提供了简易可行的方法

绿洲农业高效用水技术集成与示范

简要技术说明： 该成果围绕棉花、葡萄、小麦3大作物,从干旱绿洲区作物高效用水和提高作物水分生产效率的目标出发,研究形成了棉花高效用水技术模式3套、葡萄高效用水技术模式1套、小麦优化灌溉节水及配套栽培技术模式1套、干旱绿洲区农业高效用水管理技术模式1套,开发了15项农业节水关键技术和1套“农业灌溉决策支持系统”,筛选出节水配套抗旱小麦品种2个、抗旱棉花品种1个,制定了农业高效用水技术规程7项,研发了专利产品1项、软件著作权登记1项,人才培养12名、发表论文45篇。通过对高效灌溉技术、农艺高效用水技术、高效用水管理技术等3方面的关键技术的集成与创新,研究形成了干旱绿洲区特色作物(棉花、葡萄、..