Controllable surface modification of nanowires by focused-electron-beam-induced deposition of carbon

作为一种典型的准一维纳米材料,纳米线具有纳米材料所特有的小尺寸效应或纳米曲率效应,经表面修饰的纳米线一般具有不同于普通纳米线的特殊性质.利用实验室发展成熟的透射电子显微镜原位辐照技术,以透射电子显微镜中残留的有机气体分子为前驱体,成功地在纳米线表面可控沉积了非晶碳纳米颗粒和碳纳米棒,以及局域凸起的非晶碳膜并形成局域肿大的同轴结构.实验结果表明,该方法能够方便地通过控制聚焦电子束的束斑尺寸、辐照方式、辐照时间以及辐照位置等参数,在纳米线表面精确可控地沉积各种非晶碳纳米结构,从而实现纳米线的表面可控修饰.对聚焦电子束辐照下基于纳米线的各种碳纳米结构的可能沉积机理作了进一步地探索,并针对透射电子显微镜中如何减少因电子束辐照诱导非晶碳沉积造成的样品污染提出了几点建议.Surface-modified nanowires generally own some additional properties,and thus in this paper,the authors particularly studied the surface modification of nanowires via irradiation of focused electron beam in a Tecnai F-30 field emission transmission electron microscope (TEM).It was observed that controllable deposition of all kinds of amorphous carbon nanostructures,such as carbon particles,carbon rods and carbon films with local bulging,could be got on the surface of nanowires after intentional irradiation.In details,the controllable deposition of carbon nanostructures could be easily and precisely controlled by changing of some irradiation parameters such as beam spot diameter,irradiation manner,irradiation time and irradiation position.The possible deposition mechanisms of carbon nanostructures on the wire surface as induced by irradiation of focused electron beam in TEM were further discussed.In addition,some suggestions were also proposed on reducing of specimen pollution caused by undesired deposition of amorphous carbon materials during the irradiation.国家科技计划国际科技合作与交流专项(编号:2008DFA51230);国家重点基础研究发展计划(编号:2007CB936603);国家自然科学基金(批准号:90401022;60776007);中澳科技合作特别基金(编号:20050222);教育部科技研究重点项目(编号:105099)资

Structural instabilities of single-walled carbon nanotubes under electron beam irradiation

利用透射电镜(TEM)原位观察了一端固定一端自由和两端固定的单壁碳纳米管(SWNT(s))在电子束辐照下的结构不稳定性。研究发现,一端固定一端自由的SWNT优先轴向和径向收缩后颈缩,最后形成一个个碳笼紧密相连的收缩结构("碳笼-碳笼"结构);两端固定的SWNT仅径向收缩后颈缩,最后形成许多碳笼相连的类似结构。此外,后者在电子束辐照下断开后又会重新粘合起来,表现出很强的表面塑性流变或湿润效应。这些电子束辐照诱导SWNTs非热激活结构不稳定性现象可以用我们最近提出的表面纳米曲率效应和能量束超快诱导软模和点阵失稳进行全新、全面、正确的解释。Structural instabilities of single-walled carbon nanotubes(SWNTs) of two typical settings,which are respectively fixed at only one end and at both ends,were investigated under electron beam irradiation by our developed in-situ transmission electron microscopy observation technique.It was observed that the tube fixed only at one end preferentially shrunk in axis direction first,then shrunk and necked in diameter,and finally formed a carbon cagelike strand structure at the tube free end whereas the tube fixed at both ends merely shrunk and necked in diameter with the similar formation of carbon cage-like strand structure.It is especially intriguing that the necked carbon cage-like strand structure in the latter case was able to re-fuse after breaking and thus demonstrated a strong wetting ability and an amazing athermal plastic flow on the surface of the SWNT fixed at both ends under the electron beam irradiation at room temperature.The above athermal structural instabilities of SWNTs as induced by electron beam irradiation can be well accounted for by the completely new concepts of the surface nanocurvature and ultrafast energetic beam-induced soft mode and lattice instability as we recently proposed.国家自然科学基金资助项目(No.90401022No.90406024);; 国家教育部科技重点资助项目(No.105099);; 中澳科技合作特别基金资助项目(No.20050222);; 福建省科技项目(No.2005HZ1019);; 厦门市科技局资助项目(No.3502Z20055010

Fractal growth of deposited carbon on the unirradiated surface of SiO_x nanowires induced by focused electron beam

电子束诱导沉积技术已被证实可以实现各种材料的分形生长,但是目前尚未发现聚焦电子束辐照下低维纳米结构表面未受辐照位置的分形生长现象,造成了聚焦电子束诱导分形生长机理研究的空白与片面性.以透射电子显微镜中残留的有机气体分子为前驱体,室温下利用高能聚焦电子束辐照,研究了一维非晶SIOX纳米线表面未受辐照位置碳沉积的分形生长.利用高分辨透射电子显微镜对SIOX纳米线表面非晶碳的沉积过程进行原位观察,发现了SIOX纳米线表面未受辐照位置非晶碳的不均匀沉积及分形生长,并捕捉到了碳沉积分形生长过程的细节.同时对聚焦电子束诱导SIOX纳米线表面未受辐照位置非晶碳的不均匀沉积及分形生长机理进行了深入的探索.It has been proven that electron beam induced deposition technique can lead to fractal growth of some materials,while there is no report on the fractal growth on the unirradiated surface of low dimensional nanostructures as induced by focused electron beam irradiation.In this paper,the fractal growth on the unirradiated surface of amorphous SiOx nanowire was designedly investigated via focused electron beam irradiation at room temperature,and the deposition details of amorphous carbon on the surface of SiOx nanowire was in-situ observed by a high resolution transmission electron microscope.It was found that a series of intriguing phenomena such as nonuniform deposition and fractal growth of amorphous carbon occured on the unirradiated surface of SiOx nanowire.More importantly,details of the fractal growth process of deposited carbon were also in-situ observed.Furthermore,the nonuniform deposition and fractal growth mechanisms of amorphous carbon occurred on the unirradiated surface of SiOx nanowire under focused electron beam irradiation were proposed and discussed.国家科技计划国际科技合作与交流专项(2008DFA51230);国家重点基础研究发展计划(2007CB936603);国家自然科学基金(90401022;60776007);中澳科技合作特别基金(20050222);教育部科技研究重点项目(105099)资

A Biocompatible Gadolinium(Ⅲ)-Poly(Aspartic Acid-Co-Phenylalanine) for Liver Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent

一种新型的以天门冬氨酸-苯丙氨酸共聚物为载体的大分子生物相容性材料(AP-EdA-dOTA-gd)被制备出来作为磁共振成像造影剂.首先合成了天门冬氨酸-苯丙氨酸共聚物,之后利用乙二胺将1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(dOTA)连接到共聚物上,最后将钆离子通过配位的作用方式连接到dOTA上,最终得到大分子AP-EdA-dOTA-gd.体外溶血性试验表明AP-EdA-dOTA-gd具有较好的血液相容性.在P H=5.5的组织蛋白酶b的磷酸缓冲液中,AP-EdA-dOTA-gd能够降解.APEdA-dOTA-gd的体外弛豫效率(15.95 MMOl–1·l·S–1)为目前临床应用的gd-dOTA(5.59MMOl–1·l·S–1)的2.9倍.大鼠肝脏成像实验结果表明,AP-EdA-dOTA-gd对于肝组织的成像增强对比度为63.5±6.1%远高于gd-dOTA(24.2±2.9%).A new biocompatible gadolinium(III)-macromolecule(AP-EDA-DOTA-Gd) was developed as a magnetic resonance imaging(MRI) contrast agent.Poly(aspartic acid-cophenylalanine) was synthesized, modified via ethylenediamine, conjugated with 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid(DOTA) and finally chelated gadolinium(III), yielding gadolinium(III)-based macromolecule(AP-EDA-DOTA-Gd).The hemolytic tests showed the hemocompatibility of this gadolinium(III)-based macromolecular conjugate.In vitro, AP-EDA-DOTA-Gd could be degraded, when it was incubated with cathepsin B in phosphate buffered solution(p H = 5.5).The T1-relaxivity(15.95 mmol–1·L·s–1) of AP-EDA-DOTA-Gd was 2.9 times of that(5.59 mmol–1·L·s–1) of the clinical MRI contrast agent(Gd-DOTA) at 1.5 T and 25 ℃.The liver enhancement of AP-EDA-DOTA-Gd was 63.5±6.1% during the maximum enhancement time(50-80 min), which was much better than that of Gd-DOTA(24.2±2.9%, 10-30 min).AP-EDA-DOTA-Gd was expected to be a potential liver MRI contrast agent.TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(20975097and21305134

中学生强迫症状及其心理、环境危险因素和整合模型研究

强迫症状是影响中学生心理健康的主要问题之一。在国内外，对其进行的系统研究较少见。本文在复习了有关文献的基础上，针对目前这一领域研究中存在的问题，采用量表式问卷调查结合临床诊断会谈的方法，对中学生强迫症状的评定工具、内容和结构、发展特点、心理和环境危险因素及其整合规模进行了研究。整个研究共分三个阶段：第一阶段使用Leyton强迫问卷儿童版（LOI－CV）对北京市四所中学初一到高三的3185名学生（平均年龄14.68 ± 1.75岁）进行了调查。主要用于LOI－CV的修订、强迫症状内容和结构、发展特点以及强迫症状学生筛查的研究。然后采用强迫、焦虑、抑郁、人格、应对、归因、负性生活事件、家庭环境、父母养育方式、学校生活适应的自评问卷和自编一般情况调查表对在上次调查筛出有强迫症状的和无强迫症状的学生进行了调查。按学校、年级和性别配对，共216对。主要用于强迫症状的心理、环境危险因素及其整合模型的研究。最后，用强迫症状问卷和负性生活事件量表对264名有强迫症状的学生再次进行了调查。主要用于强迫症状心理、环境危险因素整合模型的研究。本研究的主要发现有：（1）LOI－VI在我国城市中学生中应用具有良好的信度指标。在内容结构上，可将其分为一般强迫思维、整齐和清洁、检查和重复、幸运数字四个因子。对其进行的效标关联效度的检验结果也是较为理想的。以是／否分≥15或总干扰分≥20作为强迫症状的划界点是可以接受的。（2）中学生强迫症状的总检出率为13.6％。强迫症状的常见表为：怕脏和污染、按精确方式做事、为书桌被弄乱而生气、过分谨慎、担心清洁和一些想法或词句在脑内盘旋等；不常见的表现为：脑内数数或数次数、用额外多余的时间检查作业、讲些特别的数字或词句、以特殊的方式讲话或行走、为手的干净而烦恼。从内容结构看，一般强迫思维、整齐和清洁、检查和重复最为常见，而幸运数字相对少见。（3）中学生强迫症状在严重程度上无性别差异，而强迫症状总检出率男生高于女生。（4）中学生强迫症状检出率表现出新入学和即将毕业年级学生较高的特点。强迫症状在严重程度上除整齐清洁因子的严重程度和个别表现的出现频率呈现出年级发展的特点外，随着年级的增高，强迫症状并无明显变化。（5）中学生强迫症状产生的主要心理、环境危险因素包括人格因素中的低灵活性、低自我实现水平和责任心差、负性情绪中的焦虑、应对方式中的好幻想和少求助、母亲养育方式中的过度保护和干涉、同伴关系不良、负性生活事件总刺激量和母亲职业地位低下。（6）中学生强迫症状心理、环境危险因素整合模型提示强迫症状产生和维持的可能心理机制为：人格因素主要通过中介因素的中介作用导致负性情绪的发生。个体体检到的负性生活事件水平要受到环境因素的影响；负性生活事件直接作用使个体出现负性情绪。最后，负性情绪导致强迫症状的产生。其中，人格因素与环境因素是处于动态的、相互作用的关系。人格因素和环境因素分别通过对方影响着强迫症状的个性心理素质基础和个体体验到的心理应激水平。强迫症状的维持主要受个体以往的强迫症状水平和其所体验到的负性生活事件的影响程度所决定。由上述发现可见，本研究不仅加深了对中学生强迫症状的认识，较全面地了解到强迫症状产生的心理、环境危险因素，而且首次通过实证研究将素质－应激理论应用到强迫症状发生的心理机制解释中，并对其进行了细化和扩展。所以，本研究的结果具有一定的理论价值，同时对在中学生中进行强迫症状高危人群的预测、强迫症状的干预和治疗及其预防和健康教育也具有重要的实践意义

莱顿强迫问卷(儿童版)的信、效度研究

强迫现象是正常人群中常见的行为。近年来国外调查显示，强迫现象在青少年中也十分常见，而且青少年强迫性障碍患病率达１９～３４％［１，２］。国内缺乏针对青少年群体的强迫自评问卷。Ｂｅｒｇ等人把成人莱顿强迫问卷改编而成的儿童简化版（ＬｅｙｔｏｎＯｂｓｅｓ..

Research on Root Distribution Parameters of Robinia pseudoacacia on Different Sites in Chunhua County

树种的根系消弱系数 (rootextinctioncoefficient) β是确定树种根系垂直分布特征的主要参数。通过研究渭北黄土高原淳化县境内的主要造林树种———刺槐 (Robiniapseudoacacia)的根系垂直分布特征 ,确定了该树种在不同立地上 β值的大小。结果表明 ,阴坡立地的 β值均在 0 .982以上 ,而阳坡立地上的 β值则一般小于 0 .982 ,说明阴坡立地上的刺槐根系分布深度要大于阳坡立地上的分布深度。其细根 (Φ <1mm)的分布深度大于较粗根系 (Φ <3mm)的分布深度 ,这有利于刺槐对深层土壤中水分、养分的吸收 ,适应干旱环境 ,促进地上部分的正常生长

青少年归因风格及其与心理健康水平关系的研究

目的：编制青少年归因风格问卷（ASQA）并探讨归因风格与心理健康的关系。方法：参照既往编制归因风格问卷方法编制ASQA，同时应用ASQA、焦虑、抑郁和强迫问卷对534名青少年进行了评定。结果：ASQA三维度模型的拟合指数为：x^2/df=511.69/188,GFI=0.91,AGFI=0.89,NNFI=0.91,CFI=0.92,IFI=0.92；总问卷的Cronbach’s α系数为0．82，Spearmam-Brown分半信度为0．84。多元逐步回归分析发现，稳定－不稳定、整体－局部维度分别进入抑郁、焦虑和强迫回归方程。结论：ASQA具有良好的信度和效度指标。青少年对负性事件的发生归因于稳定和整体的原因时，其心理健康水平较低

Obsessive-Compulsive Phenomenon in Adolescents

目的：探讨青少年强迫现象及其发展特点。方法：以班为单位用LOI－CV调查北京市四所中学六个年级72个班的学生，收回有效问卷3185份，平均年龄14．68±1．75岁，男生占52．2％，结果：中学生LOI－CV是／否得分；男8．65±3．56，女8．61±3．40，干扰分：男9．42±7．42，女8．50±6．97。整齐清洁因子是／否分女生高于男生（F3104,1=13.85,P<0.001)而检查重复因子男生高于女生（F3115，1＝15．52，P＜0．001）。总干扰分男生高于女生（P＜0．05），年级对总干扰分及其四个因子的主效应均达显著性水平（F3076.3092.5=3.02-18.59,P<0.05)。强迫症状总检出率为13．6％，且男生高于女生（χ2=5.40,P<0.05).男生各年级间强迫症状检出率的差异具有显著性（χ2＝22．81，df=5,P<0.01)，女生年级间的差异无显著性（χ2＝5．50，P＞0．05）。结论：中学生普遍存在强迫性体验，男生以检查与重复内容多见，女生以整齐与清洁内容的几率较高，强迫现象具有随年龄增长而呈似“W”型的发展曲线。强迫症状总检出率为13．6％，具有在新入学和即将毕业的年级学生中较高的特点，提示在中学开展心理健康教育干预是非常必要和紧迫的