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    • 基于导电聚合物及其复合材料的氨气、湿度传感器研究 

      王玲玲 (2016-12-20)
      环境中的气体和湿度条件会影响人们的生活和工业生产,因而需要研制响应灵敏度高、可靠性优异、长期稳定性好的气体和湿度传感器来进行检测。目前的气体和湿度传感器主要是以金属氧化物和有机高分子为敏感材料。然而基于金属氧化物的传感器工作温度高,基于有机材料的传感器稳定性较差,均无法满足低功耗、低维护成本传感系统的要求。因此本文通过具有p-n异质结的金属氧化物/交联导电聚合物复合材料作为室温气体传感器的敏感材料提高其传感性能;另外以新型的聚电解质-- ...
    • 黑二氧化钛纳米管的制备及其红外辐射特性研究 

      陈然斌 (2016-12-20)
      随着纳米科技的兴起,科学技术研究进入一个崭新的阶段。在纳米尺度下,由于纳米材料展现出许多奇特的物理和化学性质,使得纳米材料及其应用成为当前科学研究最为丰富和活跃的领域。基于电化学阳极氧化的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列属于宽禁带N型半导体,具有稳定的化学性质,由于其无毒、自洁、催化活性高等特点,在光催化、太阳能电池、以及能源、生物和环保等领域被广泛应用。目前纳米结构TiO2材料的应用研究主要集中于可见光到紫外光范围,尚未见到其在红外光范 ...
    • 基于新型纳米材料的GHz声表面波湿度传感器的研究 

      刘源 (2016-12-20)
      随着物联网应用的不断扩展,需要大量传感器节点组成无线传感网络以实现未来万物互联的目标。其中,湿度测量器件在智能家居、气象、工业控制等领域是最为广泛和基础的传感器节点。为了实现无线传感网络,现有的电阻、电容型传感器件需要独立的电源系统持续供电,而在电池容量有限的条件下,器件需要采用占空比方式工作,即在高功耗的传感工作状态之间加入待机模式,以减小传感器节点的总功耗。由于待机模式的存在,无法对整个环境状态进行实时、无缝的检测,且由于构成节点的 ...
    • 适用于移频激发拉曼光谱测试的光栅外腔可调谐半导体激光器研究 

      王霏 (2016-12-20)
      拉曼光谱检测常常受到荧光的干扰,从而严重影响拉曼峰的识别。移频激发拉曼差分光谱法(SERDS)由于技术简单、荧光减除效果好而被广泛用于从大的荧光背景中提取样品的拉曼信号。SERDS实现荧光背景消除的关键在于,激发光源能够输出多束功率相当、波长相近的激光,且波长稳定性好、光谱线宽窄、功率大。光栅外腔可调谐半导体激光器是以外部光栅作为光反馈和选模元件的一类波长可调谐激光源,具有体积小、线宽窄、功率大和调谐范围宽的特点,满足SERDS对光源的 ...
    • SnO2纳米材料的制备及气敏性能研究 

      王晨霞 (2016-12-20)
      在科学技术迅速发展的现今社会,生活水平提高的同时,环境污染带给人类的困扰也越来越严重,其中包括气体污染,由此,利用气体传感器对环境气体进行监测并及时报警,可有效改善气体污染问题。在多种气体传感器中,金属氧化物半导体气敏传感器具有灵敏度高、成本低、使用寿命长等优点,结合纳米技术使得气敏性能进一步提升,其中纳米SnO2材料是应用最为普遍的气敏基体材料之一,但在实际使用中依旧存在选择性差、工作温度过高等缺点,故为进一步提高纳米SnO2材料在气 ...
    • 新型铜基空穴传输层材料在钙钛矿太阳能电池上的应用研究 

      陈威伊 (2016-12-22)
      近几年,钙钛矿太阳能电池发展迅猛,其光电转换效率已从最初的3.8%提高至超过20%,如此迅猛的发展使其受到了科学界广泛的关注,已经成为了最热门的研究领域之一。常规结构钙钛矿电池通常采用二氧化钛作为电子传输层,spiro-OMeTAD作为空穴传输层。但是,二氧化钛需要采用高温热处理,并且spiro-OMeTAD的价格昂贵,这限制了钙钛矿电池的进一步发展,尤其是无法应用于柔性衬底。为了克服这些缺点,人们发展了倒置结构平面异质结钙钛矿电池,器 ...
    • 具有实时光谱检测功能的微反应器及其在光催化剂快速筛选中的应用 

      李一帆 (2016-12-22)
      微反应器能够提高光催化剂筛选的效率,降低筛选成本,已经得到了广泛的应用。但这些微反应器通常只支持完成特定的化学反应,后续分析还须拿到实验室中利用测试分析仪器进行,这一过程既浪费时间,也浪费人力物力,更毋提实时的监控了。 基于上述考虑,本文在前有研究的基础上提出了一种在线检测的反应监测一体化的系统。本文提出的光催化微反应器既能装载不同的光催化剂来对污染物进行降解,还作为吸收光谱检测的吸收池,配合吸收光谱检测的其他仪器对反应效果进行实时的监 ...
    • 基于阵列波导光栅(AWG)的便携式拉曼光谱仪的系统研究 

      冯兴兴 (2016-12-22)
      拉曼光谱分析技术是一种非常重要的鉴定物质成分的技术,可通过分析拉曼特征光谱来检测出该物质所含有的成分。随着食品安全、环境卫生等问题的日益凸显,拉曼光谱仪利用拉曼光谱分析技术以其简便、快速等优点逐渐被应用市场认可。传统的拉曼光谱仪往往具有体积庞大、价格昂贵等缺点,不能满足现场检测的需求,这严重阻碍了拉曼技术在民生方面的推广和应用。因此,小型化、低成本、高可靠性能的便携式拉曼光谱仪有望成为一种新型的现场快速检测仪器。 如何使拉曼光谱仪的体积 ...
    • 分布式储能网络设计及其在公路供电中的应用研究 

      刘冰 (2016-12-22)
      在新能源并网和智能电网发展的大背景下,本文针对公路供电中的负荷特点,对分布式储能系统形式进行改进,提出了一种以负荷为中心的分布式储能网络,以分布式储能节点对分散负荷供电,极大地改善公路基础设施由于电力供应不足、供电不稳造成的工作不稳定问题。在对现有储能方式与介质进行分析比较后,依据公路供电系统应用需求,以大容量镍钴锰三元锂电池组作为储能介质设计了应用于公路监控子系统供电中的分布式储能节点,在出现供电中断后可以在相当长的时间内给公路监控系 ...
    • 基于一维纳米结构的宽禁带半导体同位素电池的研究 

      张强 (2016-12-22)
      随着集成电路制造技术和微纳米加工技术的进步,电子器件的体积和功耗在不断降低,无线传感网络、嵌入式系统等领域加速向智能化和微型化方向发展,而其中涉及的微器件和微系统在进行工作时往往需要体积小、功率高、长寿命和性能可靠的微能源。由于结构和工作原理的限制,目前使用的常规电源无法满足MEMS器件对能源的需求。而基于β辐射伏特效应的同位素电池被认为是制造微电池最理想的微能源之一。但目前的同位素电池的工程应用瓶颈主要是能量转换效率太低。因此,如何提 ...
    • 电纺PVDF基凝胶态聚合物电解质的制备与研究 

      武晓林 (2016-12-22)
      凝胶态聚合物电解质是介于纯固态聚合物电解质和液态电解质的一种电解质,它既可以在常温下有较好的离子电导率,也可以一定程度地解决漏液、易燃、易爆等安全问题,因此受到了广泛关注。基于静电纺丝技术制备的聚合物纤维膜由于较高的孔隙率和较好的表面形貌,可以和有机电解液结合组成凝胶态聚合物电解质,表现出优异的电化学性能,在锂离子电池电解质领域有良好的发展前景。聚偏氟乙烯(PVDF)较高的介电常数和较低的玻璃化转变温度使它成为研究者制备聚合物电解质的常 ...
    • 基于Android智能手机的远程心电检测系统 

      何佳 (2016-12-22)
      与心脏相关的疾病是造成人死亡的主要疾病之一,目前,心脏病的发病率有逐步上升的趋势,但由于人们生活节奏快,压力大,没有足够的时间和精力去做进行相关功能检查。心电图是目前检查心脏功能的重要手段,它能客观的反映心脏的当前状况,因此如何让人们方便的检查自己的心电信号成为了当前研究的热点之一,截止到目前,远程心电系统的研究完成了三个阶段的发展,目前欧美国家在这方面研究走在前列。 本文设计了一个针对心电信号功能检测的远程监护系统,该系统将心电数据进 ...
    • 气敏传感测试研究及其环境湿度控制系统设计 

      叶添杰 (2016-12-22)
      环境湿度是影响气敏传感器性能的重要因素,不同湿度下,传感器的电阻、灵敏度等会发生明显漂移,对正确获取待测气体的结果产生了一定的困难,合理控制环境湿度是气敏传感器测试中的一个必不可少的环节。随着气敏传感器的不断发展,对应的传感器的测试环境的要求也不断提高,但是测试系统的不完善,特别是对环境湿度的控制不够重视,阻碍着气敏传感器的性能提升。 本文针对气敏传感器的测试环境,提出了一套完整的环境湿度控制系统,实现对环境湿度从25%RH到95%RH ...
    • 基于双DDS的数字化平衡电桥设计与实现 

      杨小渊 (2016-12-22)
      阻抗是电子线路中的重要参数之一,它是电子线路中,变压器等多种应用中基本元件构成。阻抗特性的获取和分析可以找出回路中是否有短路断路或者其他故障错误,因此无论对现在还是今后的电子研发领域至关重要。目前传统的阻抗测试系统常采用模拟鉴相器实现,数字电桥的研究也多在数字处理中运用正交信号。数字电桥的研究也是阻抗测量领域的热潮。 本文提出一种实现阻抗分析中平衡电桥的新颖方法。这种方法能够排除了模拟平衡电桥中运算放大器的频率性能限制,零漂和模拟鉴相器 ...
    • 基于TiO2纳米棒阵列的钙钛矿太阳能电池的制备和性能优化 

      朱佩 (2017-01-06)
      近年来,钙钛矿太阳能电池因为其制备简单、原料易得、成本低廉和高效率等优点受到了研究者的极大关注并得到快速发展,光电转化效率(PCE)从2009年的3.8%快速增长到2016年的22.1%。高度取向的TiO2纳米棒阵列拥有良好的电子传输性能,是钙钛矿太阳能电池的优秀电子传输材料,但已发表的基于TiO2纳米棒阵列的钙钛矿电池效率不高,小于14%。 本文探讨了基于TiO2纳米棒阵列的高效率钙钛矿太阳能电池的制备。文章首先以钛酸四丁酯(TBOT ...
    • 可调碳纳米管谐振器的TEM原位构建与研究 

      张彬 (2017-01-06)
      原位透射电子显微镜技术(in-situTEM)近年来的快速发展,在材料的纳米尺度研究中发挥了重要的作用,也为纳机电系统(NEMS)的研究提供了一种新颖而强大的手段。纳米谐振器作为NEMS的一项重要的应用,因其体积小、结构紧密、高灵敏度、高分辨率、低功耗、低成本以及品质因子高等显著的优势受到了科学和工程领域的广泛关注。在各种各样的纳米谐振器的应用中,共振频率通常决定了整个系统的灵敏度和精确度,而谐振器的谐振子的频率可调节无论是对补偿环境误 ...
    • 芯片前处理与SERS相结合用于食品中添加剂的检测的研究 

      袁俊春 (2017-01-06)
      近年来食品安全问题频繁发生,成为了民众日常生活中不可小觑的安全隐患。传统的食品分析检测手段存在诸多弊端:前处理过程复杂、仪器笨重、操作过程繁琐、无法实现便携和现场的快速检测。这些大大影响了食品安全的检测效果,无法有效地遏制食品安全事故的频发。因而开发出一种具有快速前处理和检测能力的方法,具有显著的社会意义和研究价值。微流控芯片具有操作多样、设计方便、使用灵活等特点,能针对性地设计具有不同功能的结构,非常适于复杂体系的处理。和常规的前处理 ...
    • 新型石墨烯/二氧化锡复合材料作为锂离子电池负极的制备与性能研究 

      吴玉玲 (2017-01-06)
      近年来,随着电动车产业与便携式电子产品的飞速发展,高容量、大电流、长循环寿命的电极材料已成为迫切需求。其中,氧化锡(SnOx,x=1或2)被认为是最有潜力的下一代商用LIBs的负极材料。因为,氧化锡价格低廉、来源丰富,还是环境友好型材料。但是,SnO2在充放电循环过程中会产生严重的体积膨胀(约400%)现象,导致材料破碎与粉化,从而与集流体失去电接触。将具有高比表面积、高电子迁移率和高导电率的单原子层石墨烯与SnO2复合是有效的改性方法 ...
    • 室温气体传感器的实现机理及性能研究 

      刘彬 (2017-03-24)
      降低工作温度对于提高气体传感器的安全性,增加便携式或可穿戴设备的续航时间和组建高可靠性的无线传感网络有至关重要的作用。然而对于金属氧化物气体传感器来说,工作温度的降低并不是一件简单的事情。任何定量检测的本质都是事先构建一个可量化的不稳定平衡,然后让待测物打破这个平衡来获得响应。把传感器看作一个封闭系统,工作温度的降低意味着系统稳定性的增强,以至于在较低的温度下电流(或电压)平衡难以被痕量待测气体的出现所打破。近年来有研究表明借助紫外光活 ...
    • 高性能电化学葡萄糖传感器的构建与研究 

      王丹丹 (2017-03-24)
      葡萄糖浓度的定量分析无论是对临床诊断,还是生态工程等众多领域均有至关重要的意义。尤其在临床方面,糖尿病已成为当今社会仅次于癌症和心脑血管疾病的第三大多发性疾病,特别的是由其可引出多种危害较大的并发症。每年糖尿病患者的数目都在不断增加,尤其是我国的糖尿病患者增速不可忽视。尽管没有完全治愈的方法,但是患者通过实时检测葡萄糖浓度可以有效避免并发症的发生。因此,开展快速精确实时地检测葡萄糖浓度的研究十分迫切。 电化学葡萄糖传感器凭借其特有的优势 ...