Electrochemical Nanofabrication Using Polyacrylamide Hydrogel as Soft Stamps

电化学刻蚀使用腐蚀性小的电解质溶液,且溶液可使用周期长,是一种环境友好的加工工艺.本文采用聚丙烯酰胺水凝胶(PAg)作为软印章,辅以优化工艺,将电化学湿印章技术(E-WETS)的加工精度从几十微米提高到了200纳米.将新配制的聚丙烯酰胺水凝胶浇注在具有纳米结构的软模板表面,固化后脱模并保存于0.2MOl·l-1kCl溶液中,在合适电位和压力下,对硅片表面金膜进行电化学湿法刻蚀,分别研究了聚丙烯酰胺水凝胶的聚合条件、电化学加工电位以及水凝胶表面压力对加工结果的影响.实验表明,在最优条件下可加工出直径为200纳米的特征点阵结构,且该方法具有较好的可靠性和稳定性。The fabrication resolution of electrochemical wet stamping was enhanced to several hundred nanometers from several ten micrometers by using polycarylamide gel(PAG) as soft stamps and through optimized processes.The PAG stamp was cured on a nanopatterned soft mold and soaked with 0.2 mol.L-1 KCl solution,then contacted with a silicon wafer with gold film and applied with electric field.And the gold nanopatterns were achieved by the selective anodic dissolving,the diameter of fabricated gold spot was around 200 nm.The parameters which affected the fabrication processes have been discussed in detail.supportedbyNationalScienceFoundationofChina(No.91123002); InnovationMethodFundofChina(No.2010IM040100); NationalInstrumentationProgram(No.2011YQ030124

Electrochemical Nanofabrication Using Polyacrylamide Hydrogel as Soft Stamps

电化学刻蚀使用腐蚀性小的电解质溶液，且溶液可使用周期长，是一种环境友好的加工工艺. 本文采用聚丙烯酰胺水凝胶（PAG）作为软印章，辅以优化工艺，将电化学湿印章技术（E-WETS）的加工精度从几十微米提高到了200纳米. 将新配制的聚丙烯酰胺水凝胶浇注在具有纳米结构的软模板表面，固化后脱模并保存于0.2 mol·L-1 KCl溶液中，在合适电位和压力下，对硅片表面金膜进行电化学湿法刻蚀，分别研究了聚丙烯酰胺水凝胶的聚合条件、电化学加工电位以及水凝胶表面压力对加工结果的影响. 实验表明，在最优条件下可加工出直径为200纳米的特征点阵结构，且该方法具有较好的可靠性和稳定性.The fabrication resolution of electrochemical wet stamping (E-WETS) was enhanced to several hundred nanometers from several ten micrometers by using polycarylamide gel (PAG) as soft stamps and through optimized processes. The PAG stamp was cured on a nanopatterned soft mold and soaked with 0.2 mol·L-1 KCl solution, then contacted with a silicon wafer with gold film and applied with electric field. And the gold nanopatterns were achieved by the selective anodic dissolving, the diameter of fabricated gold spot was around 200 nm. The parameters which affected the fabrication processes have been discussed in detail.This work was supported by National Science Foundation of China (No. 91123002), Innovation Method Fund of China (No. 2010IM040100) and National Instrumentation Program (No. 2011YQ030124).作者联系地址：厦门大学 固体表面物理化学国家重点实验室，厦门大学化学化工学院，厦门，361005Author's Address: State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces and Department of Chemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen, Fujian 361005, China?通讯作者E-mail：[email protected]

Studies On The Acclimation of Plants to Light Environment—The Photosynthetic Response of Pachysandra Terminalis to Simulated Lightflecks—The Acclimation of Cathaya Argyrophylla to Different Light Environment—Profile of Absolute Light Utilization Efficiency Within Leaves of Euonymus Japonicus T.

本文研究了富贵草对模拟光斑的光合响应、银杉对光的适应性以及大叶黄杨叶片内部光能利用梯度三个方面的问题。 1)研制了用于林内光环境调查和研究的光量子计组件。 关键词：光量子计，A/D板 2)以亚热带常绿阔叶林下一种常见的灌木富贵草为研究对象，利用气体交换和叶绿素荧光技术研究了其对模拟光斑的光合响应。在同样辐射通量（非光抑制）的情况下，光合诱导过程中光斑可以提高富贵草对光斑的利用能力（光斑诱导的碳同化量可高出对照48%）。叶绿素荧光测量结果表明：1）光斑与光斑之间的暗期发生了qN弛豫过程；2）暗期之后的光期光化学能量转换效率提高。强光光斑簇可以诱导富贵草光抑制的产生，但程度较连续光低。 关键词：模拟光斑， 叶绿素荧光， 光诱导过程 3)用高效液相色谱(HPLC)和77K低温荧光发射光谱技术来研究快速诱导组分发生的时间内光斑所导致NPQ (qN)降低的生理原因。在非光抑制条件下，光斑造成的NPQ (qN)降低的生理原因包括叶黄素循环的变化及LHCIIs聚集态的变化；此外低温荧光数据还显示光斑导致的PSII/PSI荧光产量比率要高于连续光，说明光斑导致植物对于光的利用增加。以上结果说明模拟光斑诱导了富贵草内囊体膜较低水平的能态。 关键词：模拟光斑，叶黄素，聚集态 4)用气体交换等技术测定了部分银杉幼树的生理生态指标，用鱼眼镜头测定了所测叶片的林冠开度(OP)。研究了沿林冠开度梯度的银杉幼树对光的适应性。银杉幼树在林窗边缘表现出较好的适应性，包括高的ISG（综合地上部分茎生长），高的HG（当年生树高生长速率），较高的LMA（单位叶片面积干物质重），较高的Pns（单位叶片干物质水平的净光合速率），高的单位叶片的碳同化速率，较高的截获光的单位叶片的叶面积等等，可以初步确定银杉属于Gap树种：在所测定的范围内（0. 00139%-0. 0109%）TN（土壤总氮量）明显不如OP对银杉幼树生长的影响大；综合的生态可塑性指标必须考虑具体的实验地情况、选取合适的形态学和生理学的因子、并结合多个相似生长环境下的树种来进行考虑。 关键词：林冠开度，生理生态指标，生态可塑性 5)分析了湖南八面山的银杉的某些光合特性，并比较了极郁闭（ OP30%)当年生叶片之间光合特性上的差异。极郁闭情况下银杉叶片生长出现黄化现象，但银杉幼苗又不耐强光。银杉幼苗一天的光合动态变化表明，银杉最大光合速率在早晨8:00左右，当光照超过光饱和点时，净光合速率迅速下降，其后略有回升，呈不太典型的双峰模式。气孔关闭与净光合速率的下降有密切的关系。早晨8:00到11:00间叶黄素循环运转，对光合系统起到一定保护作用。 关键词： 银杉，色素分析，光合作用 6)采用一种新方法来测量大叶黄杨叶片内部的绝对光能利用效率梯度的曲线。该方法基于光声光谱的深度分析(Depth-Analysis)理论，并结合了光纤微探测器的叶片光梯度测量结果。日本小檗(Berberis thunbergii DC.)叶片的光声光谱扫描显示了深度分析的精确性。实验结果表明：叶片内部利用光能效率最低处在栅栏组织和海棉组织之间（入射光能的0.026%-660nm红光）；越靠近叶片的上表皮和下表皮，趋势显示叶片组织利用光能效率有上升的趋势(分别为0.092%，0.036%)。因此，不同叶肉组织绝对光能利用效率是不同的，该实验结果直接证实了Han &Vogelmann 1999b所提出的假设。 关键词： PA深度分析 叶片内部的光梯度 光化学损失 光吸收梯

三峡水库运行对淹没区及消落带植物多样性的影响

三峡水库采取"冬蓄夏泄"(冬季水位175 m,夏季145 m)的运行方式,自2007年水库试验性蓄水以来,淹没区(348 km2)原陆域植物及其群落大量消失,形成永久性水域和逐渐适应消落带环境的植物群落。本文分析了三峡水库运行对淹没区及消落带植物多样性的影响,结果表明:(1)蓄水前,三峡水库淹没区共有维管束植物769种(隶属121科400属),优势植物生活型为一年生草本、多年生草本和灌木;蓄水后维管束植物下降到约300种,其中一年生草本所占比例由蓄水前的26.42%上升为45.46%,多年生草本由蓄水前的44.43%下降为32.47%,木本植物(乔木和灌木)由蓄水前的23.71%下降到15.15%,灌木已不再是优势植物生活型;(2)消落带形成初期(2008-2010年),植物种类连续3年呈下降趋势,一些物种如狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum),在连续几次高强度的淹水后竞争优势表现明显;(3)消落带物种多样性随着高程的升高而增加,其中物种丰富度指数呈指数上升趋势,低高程区158 m处为8,中高程区164 m处为10,高高程区170 m处则达到13,而Shannon指数则呈S形增长趋势,其两个拐点分别出现在150和171 m处。由于三峡水库消落带刚形成8年,这种时空变化趋势及其原因还有待于进一步研究