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    • CeO2纳米颗粒及其离子液体复合材料湿敏性能研究 

      谢武元 (2017-12-27)
      随着科技的发展和社会的进步,湿度传感器已经广泛应用在气象、工业生产、环境检测等多个领域。快速响应的湿度传感器在实时测量中具有重要意义。例如,在医学上测量呼吸频率,正常成年人每分钟呼吸16-20次,因此传感器的响应-恢复时间就必须小于3s,要检测出患有呼吸障碍人群的呼吸频率,要求更高;国家标准物质研究中心认为“相对湿度测量仪表,要达到2%RH的准确度仍是很困难的”,灵敏度高的湿度传感器能提供更高的测量精度,有利于实现对湿度的控制。普通的湿 ...
    • 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 ...
    • 中空多孔碳材料的设计合成及其在锂硫电池中的应用 

      裴非 (2018-04-10)
      锂硫(Li-S)电池由于具有高理论比能量(2600Whkg-1),被认为是最有希望的下一代储能电池之一,并成为了过去几年的研究热点。虽然硫具有储量丰富,低成本和无毒等优点,但硫正极本身固有的问题阻碍了Li-S电池的实际应用:首先,硫本身的电绝缘性、充放电过程中多硫化物易发生穿梭效应、以及硫与硫化锂转化过程中体积膨胀(~80%)等问题造成低的硫利用率和差的循环寿命;其次,目前所报道的Li-S电池正极单位面积的载硫量大多低于2.0mgcm- ...
    • 介孔型钙钛矿太阳能电池制备及其光伏性能研究 

      瞿慧 (2017-12-27)
      有机金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光吸收特性、较高的载流子迁移率、极长的载流子扩散距离、且基于其的器件制备工艺简单、成本相对低廉等一系列优点,在新型高效太阳能电池领域展示出极高的应用前景。基于该材料的太阳能电池器件的光电转换效率在短短六年时间内,就从3.8%跃迁至22%以上,成为光伏转换领域的后起之秀。然而,现阶段高效率的钙钛矿太阳能电池还未能完全投入商业化应用,其中一个重要原因就是这种材料的稳定性相对较差、效率衰减现象较为严重。 ...
    • 低温电阻式气体传感器的构建及特性研究 

      王妍蓉 (2017-12-27)
      环境中的气体对人类的生产、生活等活动产生很大的影响,利用气体传感器对环境气体进行检测并及时报警,可有效的保障人类的活动安全。在众多气体传感器中,基于低维半导体纳米材料电阻式气体传感器具有成本低、灵敏度高、使用寿命长等优点。随着科技的发展,低功耗、便携式、微型化气体传感器成为趋势,高的工作温度会带来能量的消耗增加、器件的构造复杂,同时,气敏器件在检测可燃性的气体时,高温点有可能成为爆炸源,十分危险。因此,开展可在低温工作的气体传感器研究是十分重要的。 ...
    • 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 ...
    • 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 ...
    • 压电技术在芯片散热及加速度计中的应用 

      韩瑞华 (2017-12-27)
      由于特殊的材料特性,压电材料成为新材料研究领域的热门研究课题。随着微机电系统(MEMS)技术的发展,微型压电器件在越来越多的领域得到了广泛的应用。本文主要研究了压电技术在微通道芯片散热器件和微型加速度计中的应用。本文主要分为以下几部分:第一部分介绍了国内外有关微型压电泵,散热器件和微型加速度计的研究进展;第二部分介绍了压电材料相关的研究进展;第三部分从圆板的自由振动出发,分析了压电陶瓷片激发行波并驱动流体的原理,利用ANSYS仿真软件对 ...
    • 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 ...
    • 垂直定向二维纳米材料的合成及其在电化学储能和转化中的应用研究 

      郑宗敏 (2018-04-10)
      能源危机和环境污染问题限制了经济的可持续发展,因此开发高效、环境友好的电化学能源储能和转化技术迫在眉睫。随着石墨烯的快速发展,二维纳米材料因其独特的物理化学性质、高的比表面积和二维空间的电子限域作用引起了研究者们的极大兴趣。然而二维纳米材料层间的堆叠或团聚特性不利于其表面的有效利用,特别是在应用于电化学相关领域时,不利于电子和离子的快速传输。如何提升二维纳米材料的传质和传导,是其在电化学应用中亟待解决的瓶颈问题。因此,本论文围绕着二维纳 ...
    • 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 ...
    • 基于Ta掺杂TiO2纳米棒的高电流大面积钙钛矿太阳能电池 

      崔千 (2018-02-27)
      本组前期工作实现了目前基于二氧化钛纳米棒钙钛矿太阳能电池的最高效率。本文基于该电池结构,对二氧化钛纳米棒进行掺杂改性,进一步提高了电池的短路电流;并将钙钛矿层的制备方式由一步旋涂法变为两步旋涂法,提高了钙钛矿成膜的均一性;最后将其应用1x1cm2的大面积太阳能电池中,取得了最高为13.11%的电池效率。 首先完成了对二氧化钛纳米棒的Ta掺杂,并探讨了Ta掺杂对二氧化钛能级位置的影响。由于二氧化钛纳米棒的形貌会对电池效率产生影响,通过调控 ...
    • 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 ...
    • 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 ...
    • 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 ...
    • 基于图像识别算法的电动汽车的自动充电接口的识别与定位及其控制方法 

      段峥祺 (2017-12-27)
      随着科技的发展和人们对环保越来越高的要求,电动汽车日益普及。但在人工的电动汽车充电过程中,操作较为繁琐,还可能存在设备老化或损坏造成的安全隐患,因此提高电动汽车充电过程的自动化程度是十分必要的。本文通过对机械结构控制以及图像处理技术的研究,提出了一整套电动汽车自动充电系统方案,包括硬件结构、软件系统以及实现对接的核心图像识别算法流程。 本文根据电动汽车充电流程进行了自动充电系统的硬件结构搭建。包括车辆及车身姿态检测装置、充电目标识别和对 ...
    • 基于多MEMS传感器融合的云监护系统 

      苏瑞福 (2017-12-27)
      随着社会经济的发展,我国老年人口增多,老年人口的监护给年轻人和社会带来巨大的压力;由于监护和医疗保障的欠缺,导致老年人在受到意外伤害中不能得到及时的监护,市场上对老龄人的跌倒检测的产品较少;另外对于人们运动过程中的损伤也极少有相应的监护产品;随着互联网和传感器的发展,人体的生理健康监测必然向便携化、远程化发展。 本文设计了一种基于多MEMS传感器融合的云监护系统,主要检测人体的心率情况和跌倒损伤情况。根据心电信号理论的分析,设计心电信号 ...
    • 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-- ...
    • 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 ...
    • 基于结构光图像的室内定位系统设计与实现 

      郭珊珊 (2017-12-27)
      室内定位是定位技术的一个重要发展方向。随着物联网技术、机器人技术的发展和广泛应用,室内定位的作用日渐重要,需求也日益增大。虽然目前室外定位技术已经基本成熟并被广泛应用,室内定位与室外定位存在着一定的相似度,但由于室内环境与室外环境相比仍存在着诸多差别,受到很多条件的制约,导致室外定位技术并不能简单地应用于室内定位中。因此,需要针对室内环境的特殊性提供有效的室内定位解决方案。室内定位技术的研究已经在定位领域掀起了热潮,一些室内定位技术已经 ...