在6.5 GPa的压力下,用Fenico -C系统进行了具有不同氮浓度的钻石结晶。随着钻石中的氮浓度的增加,合成的钻石晶体的颜色从无色变为黄色,再到最终变为阿特罗维替氏菌(深绿色)。所获得的晶体的所有拉曼峰位于约1330 cm -1的位置,仅包含SP 3杂交钻石相。基于傅立叶变换红外结果,无色钻石的氮浓度<1 ppm,并且未检测到与氮杂质相对应的吸收峰。然而,Atrovirens钻石的C-中心氮浓度达到1030 ppm,A-中心氮的值约为180 ppm,在1282 cm-1处具有特征性吸收峰。此外,通过光致发光测量,NV 0和NV-光学色中心都不存在,氮杂质小于1 ppm。然而,在无色钻石中观察到位于695 nm和793.6 nm的NI相关中心。与普通NV中心相比,793.6 nm处的NE8颜色中心具有更大的应用潜力。nv 0和NV-光学色中心在钻石中共存,没有合成系统中没有任何添加剂。重要的是,仅NV -
在室温下,在磷掺杂的N型钻石中实现了氮呈(NV)中心的最长自旋相干时间。然而,难以控制杂质掺入和化学蒸气沉积(CVD)技术在N型钻石的生长中的问题。在本研究中,使用TERT-叔丁基氨基的N-型钻石样品由CVD合成,叔丁基磷酸的毒性比磷酸少得多。发现氮的无意掺入被逐渐增加H 2和CH 4的气体流速抑制。发现自旋相干时间(t 2)随氮浓度的降低而增加,这表明氮浓度限制了T 2的长度。在氮浓度最低的样品中,t 2增加到1.62±0.10 ms。光学检测到的磁共振光谱表明,所有隔离的NV中心都沿[111]方向对齐。HALL测量结果证实了在不同生长条件下预先处理的三个测量样品中的N型传导。室温下最高测量的霍尔移动性为422 cm 2 /(v s)。这项研究提供了适当的CVD条件,可用于生长掺杂磷的N型钻石,并具有完美比对的NV中心,表现出长旋转相干时间,这对于生产量子钻石设备很重要。
摘要:氮 (N) 是大多数农业生态系统中限制植物生长的生态因素。近几十年来,生物固氮,尤其是来自结瘤豆科植物的固氮,已被推广为工业合成氮肥的替代品或补充。利用叶际固氮生物对多种作物都具有效果的可能性尤其令人兴奋。在本研究中,我们研究了最近投放市场的一种接种剂的固氮能力及其对生菜生长的影响,该接种剂含有微生物共生甲基杆菌,推荐用于各种栽培品种。采用因子设计进行了盆栽试验,包括接种剂(否和是)和四种氮施用率(0 (N0)、25 (N25)、50 (N50) 和 100 (N100) kg ha −1 N),在四个生菜生长周期内重复四次。接种剂仅在四个生长周期中的第二个周期对干物质产量 (DMY) 有显著影响。在四个生长周期中,接种和未接种接种剂的盆中,平均值分别为 9.9 至 13.7 g pot −1 和 9.9 至 12.6 g kg −1 。另一方面,植物对施入土壤的氮表现出强烈的反应,在所有生长周期中 DMY 和组织氮浓度都显著增加。处理 N0 和 N100 中 DMY 的平均值分别为 5.6 至 8.9 g pot −1 和 12.5 至 16.1 g pot −1 。组织中的氮浓度与 DMY 成反比,表明存在浓度/稀释效应。用以估计固定氮的经处理和未处理植物之间的氮浓度差异对于每种土壤的施氮率来说都非常小,假设四个生长周期的平均值分别为 N0、N25、N50 和 N100 的 -1.5、-0.9、2.4 和 6.3 kg ha -1。这项研究强调了接种剂提供给生菜的氮量低及其对 DMY 的影响有限。通常,在具有固氮微生物的生物系统中,要实现高固定率需要微生物和宿主植物之间具有高度的特异性,而生菜似乎并不满足这一条件。考虑到这个课题的重要性,必须进行进一步研究,以更准确地确定在哪些作物和在什么样的生长条件下接种剂被证明是农民的宝贵投入和减少氮矿物施肥的有效方法。
摘要 - 增加的碳固存(C)对于提高牧养系统的效率和可持续性很重要。这项研究的目的是评估牧场的恢复和Brachiaria Consortium(Urochloa decumbens cv。basilisk)搭配葡萄豆(cajanus cajan cv。普通话)作为增加碳绑架的策略。评估了三个生产系统:降级牧场,恢复的牧场,古杜·布恩联盟,在一个完全随机的设计中,有三个重复(9个纠察队约1.2公顷),参考了半确定的季节性森林。恢复的牧场接受了宏观和微量营养素的土壤矫正,受精和氮受精于200 kg n/ha.an -1,财团接受了相同的培养区,但是,氮的受精是被甘杜豆联盟中氮的生物学固定所取代。Brachiaria牧场成立于1996年,并被贬低,于2010年开始了牧场。在2022年通过处理打开了六个沟渠,在那里收集了未饱和的土壤样品,以进行明显的密度分析,并在沟渠周围进行变形样品进行N和C浓度分析。土壤剖面内处理之间存在相互作用。氮浓度最高为40厘米,在财团系统和森林中较高,而碳的范围为10 cm,在财团系统中的值较高。在财团系统和森林中,C:N关系较小。通过土壤中的氮浓度来解释碳浓度。与Guandu Bean和热带牧场的财团是增加土壤中碳封存的潜在技术。
摘要:本文讨论了考虑汽车尾气对大气表面层二氧化氮污染的建模问题。提出了区间数据分析方法。首次提出并建立了基于已知测量误差的数据分析来识别大气污染物二氧化氮分布数学模型的方法。所获得的差分方程形式的数学模型的特点是可以保证准确预测城市特定区域的二氧化氮浓度。它还充分考虑了交通变化,从而大大降低了环境控制和监测成本。与已知方法相比,所提出的新模型识别方法在计算时间复杂度方面更有效,并且它基于对测量误差的考虑,这在最终情况下提供了具有保证准确性的模型预测特性。
含有带负电的氮空位中心 (NV − ) 的纳米金刚石可用作生物材料中的局部传感器,并已被提议作为探测空间叠加的宏观极限和引力的量子性质的平台。这些应用的一个关键要求是获得含有 NV − 并具有长自旋相干时间的纳米金刚石。与蚀刻柱不同,使用研磨来制造纳米金刚石可以一次处理块状材料的整个 3D 体积,但到目前为止,NV − 自旋相干时间有限。在这里,我们使用通过 Si 3 N 4 球磨化学气相沉积生长的块状金刚石生产的天然同位素丰度纳米金刚石,平均单一替代氮浓度为 121 ppb。我们表明,这些纳米金刚石中 NV − 中心的电子自旋相干时间在室温下在动态解耦的情况下可以超过 400 µ s。扫描电子显微镜提供了含有 NV − 的特定纳米金刚石的图像,并测量了其自旋相干时间。
自下而上的技术可以分别使用通量腔和涡流协方差测量来测量一到几百米的尺度(Butterbach-Bahl等>2013)。通量腔是最常见的方法,由一个封闭的腔室组成,从中取样空气,并使用一氧化二氮分析仪确定其浓度。通量腔室可用于精确衡量来自不同管理或不同土壤和/或植被的影响的对通量的影响。该方法的主要缺点是,仅对一个很小的面积进行采样,而一氧化二氮通量在空间和时间上非常异质,由热点和热点组成(Ball等人2000; Butterbach-Bahl等。2002)。 通过分析向上的一氧化二氮浓度而不是在近地表大气中的空气中向下移动的碎屑,进行了涡流协方差测量。 一氧化二氮的通量可以源自这些空气包裹之间的浓度差异。 用这种方法确定的通量覆盖了1公顷的一个区域,因此比通量室更代表田间或生态系统(Eugster等人。 2007)。 即使使用这种方法,也无法完全覆盖给定的景观,更不用说一个国家了。 因此,有必要扩展这些本地测量值,以在景观,国家甚至全球规模上得出估算。 2013)。 2019)。2002)。通过分析向上的一氧化二氮浓度而不是在近地表大气中的空气中向下移动的碎屑,进行了涡流协方差测量。一氧化二氮的通量可以源自这些空气包裹之间的浓度差异。通量覆盖了1公顷的一个区域,因此比通量室更代表田间或生态系统(Eugster等人。2007)。 即使使用这种方法,也无法完全覆盖给定的景观,更不用说一个国家了。 因此,有必要扩展这些本地测量值,以在景观,国家甚至全球规模上得出估算。 2013)。 2019)。2007)。即使使用这种方法,也无法完全覆盖给定的景观,更不用说一个国家了。因此,有必要扩展这些本地测量值,以在景观,国家甚至全球规模上得出估算。2013)。2019)。这可以使用经验模型或清单来完成,这些模型或清单依赖于一氧化二氮通量与各种环境和/或土地管理参数(例如土壤温度,土壤水分和氮输入)的关系(Butterbach-Bahl等人。另外,这些测量值可用于开发和/或校准基于过程的模型,该模型将一氧化二氮通量作为各种环境参数的函数(Tian etal。
摘要:为了解决氧化亚氮 (N2O) 排放量变化带来的不确定性,建模方法应运而生,成为研究两种排放过程(即硝化和反硝化)以及表征土壤、大气和作物之间相互关联动态的有效方法。本研究对广泛使用的在不同种植制度和管理措施下模拟氧化亚氮 (N2O) 的模型进行了全面概述。我们选择了基于过程的模型,优先考虑那些在近期发表的科学论文中已有完善算法记录或已发布源代码的模型。我们回顾并比较了用于模拟氧化亚氮 (N2O) 排放量的算法,并采用了统一的符号系统。选定的模型(APSIM、ARMOSA、CERES-EGC、CROPSYST、CoupModel、DAYCENT、DNDC、DSSAT、EPIC、SPACSYS 和 STICS)根据其硝化和反硝化过程建模方法进行分类,区分了对微生物库的隐式或显式考虑,并根据这些过程的主要环境驱动因素(土壤氮浓度、温度、湿度和酸度)的形式化进行分类。此外,还讨论了模型的设置和性能评估。通过对这些方法的评估,我们发现土壤化学-物理性质和气候条件是氮循环及其导致的气体排放的主要驱动因素。
地下水是圣克鲁瓦县市政当局,工业和农村居民的主要水源,通过17,000个私人水井为约45,000人提供服务。当市政供水经过定期监控时,私人井所有者负责管理自己的井的安全性和质量。为了支持这些努力,公民地下水监测计划(CGMP)于2019年启动,以监视和评估全县的地下水质量。CGMP是一项长期的地下水研究,旨在确定地下水质量的趋势。在最初的五年(2019-2023)中,该计划分析了水样的各种参数,包括硝酸盐氮,氯化物,pH,pH,碱度,总硬度和电导率。随着该计划进入第六年,它优先评估仅硝酸盐氮水平的长期趋势,因为它是与健康有关的污染物,在圣克鲁瓦县广泛。硝酸盐氮是威斯康星州地下水中一种持久而普遍的污染物。这种化合物起源于肥料,肥料和有机材料分解,非常流动,容易浸入地下水供应。在森林和草原等自然景观下,由于植物有效摄取氮,地下水中的硝酸盐氮浓度通常很低(小于1 mg/l)。然而,硝酸盐浓度高于1 mg/l,通常表明人类活动影响了景观。自成立以来,CGMP一直追踪全县私人井中的硝酸盐氮浓度。来源,例如在农作物上使用过多的肥料,肥料管理不当,生物固体处置和化粪池系统会导致硝酸盐污染。在六年的时间里,该计划在12-13%的参与井中确定了超过饮用水标准(10 mg/l)的硝酸盐水平,而77%的井报告硝酸盐浓度高于2 mg/l,这清楚地表明了土地使用实践对地下水质量的影响。延长了5年的研究以继续硝酸盐氮监测,可以评估全县地下水质量的长期趋势。今年6报告强调了随着时间的推移对硝酸盐趋势的分析,以增加,稳定或降低硝酸盐水平来识别井。在分析的159口井中,有14.5%的人表现出具有统计学意义的趋势,其中17孔显示出硝酸盐水平的增加,6个井显示了降低的水平。这些发现强调了有针对性的外展和土地管理实践的需求,以解决弱势地区的硝酸盐污染。CGMP提供了对地下水趋势的宝贵见解,并为居民,政策制定者和资源经理提供了保护这一重要资源所需的数据。该计划的成功取决于圣克鲁瓦县居民的愿意参与,他们的井样品的贡献有助于建立强大的地下水质量趋势基线。
摘要:热层是地球大气中最大的部分,并且由于它在如此高的高度(120-3000 km)的范围内,气态活性和分子数密度,每单位立方体的分子量,与大气层层相比,每单位立方体的分子数量,每单位单元的分子量变得难以测量和观察。为了解决此问题,我们可以咨询基本的化学动力学,以试图计算不同分子的稳态模型。气态颗粒在热层中的反应和相互作用都构成了一个系统,因此,简单模型的构建将有助于我们进一步研究和理解上层大气中发生的情况,使用我们已经知道的反应,并且可能揭示了我们不知道的某些气态行为。在我的项目中,我们特别希望构建一氧化氮数量密度填充物的稳态模型,因为它参与了许多光化学反应,从而导致其形成和变形。在动力学之外还需要咨询其他因素,在大气中进行了这种扩散的混合,但是可以使用为大气系统(称为Vulcan)构建的软件来咨询这些因素。我正在与詹姆斯·里昂(James Lyons)博士合作,以计算该模型并发展我对地球上层大气层的概念理解,并将该模型作为比较热层中一氧化氮浓度的比较的参考。