纳米技术及其在新材料领域的应用与展望

纳米技术及其在新材料领域的应用与展望

一、纳米技术及其在新材料领域中的应用与展望(论文文献综述)

蔡小静[1](2021)在《科学基金的资助效益研究 ——基于科研合作的中介效应》文中研究指明基础研究是科技发展的根基和动力。作为政府资助基础研究的重要主体,科学基金在支持基础研究发展方面发挥了至关重要的作用。在资源有限的情况下,科学基金的资助效益备受利益相关者的广泛关注,由此催生了一系列评价方法和实践。已有评价多关注直接产出成果的数量,未能全面反映科学基金资助对研究者能力的提升作用。根据科技人力资本理论,科研合作不仅体现了研究者获取社会网络资源的能力,也体现研究者整合和利用隐性知识的能力。在现有关注科学基金资助对科研合作影响的研究中,鲜有研究将科研合作特征的变化与研究者能力提升挂钩。据此,本研究将从科研合作的视角探讨科学基金的资助效益,旨在深化对资助效益的理解,优化资助效益评估体系,为改进项目和人才评估提供决策参考。本研究以中国国家自然科学基金(NSFC)和美国国家科学基金(NSF)资助的研究者为对象,基于其项目和论文数据,采用文献计量法和统计分析法,从合作规模和国际合作程度两个维度,分析科学基金资助对科研合作的影响、科研合作与研究绩效的关系,以及科研合作在科学基金资助与研究绩效之间的中介作用。结果表明,科学基金有助于扩大研究者的合作范围,丰富研究资源。伴随着资助项目的开展,美国研究者的国际合作程度普遍提高,而中国研究者则无显着变化。就论文层面而言,合作规模与研究影响力呈正相关,国际合作有助于提高研究影响力。部分学科领域中,研究者的论文生产力随合作规模的扩大而提高,但引用影响大多无显着变化;国际合作程度与研究者的论文生产力和影响力无关或负相关。此外,科学基金资助引起研究者的平均合作规模扩大或国际合作程度提高,进而提升研究绩效,表明科研合作在科学基金资助和研究绩效之间发挥中介作用,即科学基金资助通过科研合作对研究绩效产生间接影响。本研究就如何提升科学基金资助效益、提高资助效益评估的全面性和科学性提出如下建议:1)鼓励并支持优质且高效的科研合作,增设以促进合作交流为目的的研究基金项目;2)改进项目和人才评价方式,结合研究者所处学术阶段和研究能力开展评估;3)通过加大资助力度、设立专项合作项目、优化评价机制等方式助力青年研究人员成长。研究的主要创新点包括:1)从科研合作的视角考察了科学基金资助对研究绩效的间接影响;2)丰富科学基金资助效益评估的潜在维度,提高评估的全面性和科学性;3)填补了以往研究中关于“科学基金—科研合作—研究绩效”关系论证的空白。

李丽[2](2021)在《纸基过渡金属及其复合材料的设计制备与电化学应用研究》文中研究指明纳米柔性器件具有机械柔性、可延展性、可弯折等优异的性能,在人工智能、可穿戴设备、环境保护治理、食品安全监控等领域具有很好的应用前景。目前,纳米柔性器件规模集成和商业化广泛应用主要集中于有机纳米材料。相较于有机纳米材料,无机纳米材料具有更为突出的电学、磁学、光学和力学性质,且其来源广泛、储量丰富、价格低廉、制备方法简单,在功能化纳米柔性器件制备、智能光电子产品研发及远程诊疗领域获得广泛关注。本论文选用纸纤维作为柔性基底材料,以构建过渡金属及其复合纳米材料功能化柔性微流控纸器件为研究目标,针对环境、医疗便携式监控芯片的需求,结合微流控纸芯片的低成本、便携、易于功能化及集成化等特点,通过改变生长工艺,调控纸基材三维空间的结构与组成,实现多功能纸基柔性器件光电流的定向调控,解析过渡金属复合纳米材料能带组成、位置及光生载流子转移路径,设计不同的光电化学增敏基元及三维纸芯片建构模型,提高柔性纸器件光电转换效率、能源利用率和输出通量,推动电化学纸芯片在现场即时监控、清洁能源制备领域的快速发展。围绕多功能电化学纸基柔性器件,本论文开展了以下四个方面的研究工作:(1)基于纸纤维纵横交织网络结构,采用“自下而上”的合成方法,以H2Pt Cl6为氧化剂,Na BH4为还原剂,制备Pt纸芯片,借助F-刻蚀ZnO纳米棒,合成柔性TiO2-Pt纳米材料功能化微流控纸器件,提高纸纤维导电性,同时突破TiO2纳米材料在柔性基底上负载技术难题,构筑TiO2、氮掺杂的碳点及Cu S竞争型光敏结构,实现光电流的定向调控,同时,利用纸芯片三维可设计性,结合纸基“光控”开关的制备,构建高通量可寻址光电化学纸器件。(2)利用电沉积技术,制备阵列式TiO2/CeO2过渡金属氧化物复合纳米材料功能化微流控纸芯片,构筑原位Ⅱ型光敏异质结敏化纸器件,进一步提高TiO2光电转换效率;利用DNA马达智能程序性驱动酶促催化反应机制,获得单一目标分子输入激活多级酶促因子输出,完成纸器件上光电响应多级放大,实现目标物高信号的响应,拓宽柔性纸器件在临床诊疗领域中的应用。(3)针对因传统纸疏水处理的单向性限制了多功能模块的适时联接集成问题,基于纸芯片易于组装特性,利用折纸技术、二次原位生长技术及丝网印刷技术,制备高导电性(0.179Ωsq-1)、大比表面积(0.794 cm2)Au柔性纸电极及Ag-H2O2响应型纸流体开关,设计制备纸基化学尺直读芯片和比率型电化学功能模块,构筑双模纸芯片,解决纸微通道内流体单向不可逆传输限制纸器件一体化集成的问题,续写多功能联动纸芯片监测新篇章。(4)基于能带匹配理论,采用水热反应及化学沉积技术,制备MoSe2/CdS/ZnO复合纳米材料功能化柔性Au纸芯片,构筑双级联内置电场,攻克了传统Ⅱ型光敏异质结激子转移过程中库伦排斥力及低的氧化还原能力限制光催化反应动力学的难关,联合MoSe2的光热效应,加速光生载流子产生、转移及分离,获得高的光电流密度(0.3 V电势下,2.4 m A cm-2)、光电转换效率(52%)及太阳能到氢能转换效率(0.6 V电势下,4.1%),开启纸芯片在环境领域应用的新篇章。

谢金麒[3](2021)在《化学铜及其原位衍生的微纳米阵列在电子器件中的应用研究》文中指出化学铜因其具有优异的导电性,强的抗电迁移能力以及较低的材料成本而作为目前电子设备中常用的导电材料。化学铜通常是以镀层的形式均匀地沉积在衬底表面的,其适合的沉积对象包括导体、半导体与绝缘材料。这种可将绝缘材料表面金属化的能力使得化学铜常作为导电互连材料应用于印制电路板(PCB),柔性电路(FCB)以及大规模集成电路(IC)中,是实现电子设备高密度封装的关键材料之一。近年来,越来越多的研究者开始对化学铜在电子领域中的应用展开了更为前瞻性的研究,其中大部分的研究是通过设计各种化学铜图案用以构筑电子线路、平面型电极以及简易的平面型电子器件。然而,这些由化学铜图案构筑的电子材料与器件大多只是基于金属铜材料自身特性的简单应用与拓展,因此相应的应用范围和功能都非常有限。相比而言,金属铜的各种衍生材料的应用则更趋于多元化,目前已广泛应用于储能、热电、光电、传感等多个领域中。随着消费类电子产品不断向着小型化,多功能化,高集成化的方向发展,如何在化学铜自身特性及其衍生材料的多功能性的基础上,进一步探索化学铜的发展途径显得愈发重要,这对于电子材料与器件的制备、集成与封装工艺的优化具有重要的意义。本论文在对国内外化学铜材料研究现状进行分析以及对未来化学铜及其衍生材料的发展趋势与挑战进行归纳的基础上,通过多种技术交叉结合,对化学铜材料进行了各种设计和转化。在开发高效廉价的化学镀铜催化剂的基础上,发展了简易、普适的印刷电路“加成法”制备技术。进一步地,基于这种化学铜镀层与图案的制备工艺及其原位衍生微纳米阵列材料的多功能性,发展了各类化学铜衍生电子材料与器件的原位制备与集成技术,为优化电子材料与器件的集成与制备工序以及推动化学铜材料通往多元化应用的进程提供了新的思路与发展途径。主要的研究工作归纳为如下几点:1.鉴于目前电子工业上缺乏高效、廉价的化学镀铜催化剂的现状,本文以降低材料成本,提高生产效率以及减少环境污染为目标,提出了一种简易的乙醇溶剂热合成方法,制备了一种廉价、高效的Sn/Ag纳米复合催化剂。通过石英晶体微天平定量分析了催化剂的对化学镀铜反应的催化活性,并进一步探讨了金属Sn载体对Ag的催化活性的影响。研究发现金属Sn在作为防止Ag颗粒团聚的载体的同时,对Ag的催化活性也有着显着的促进作用。所制备的Sn/Ag复合催化剂的活性接近于商用Pd黑,满足了化学镀铜反应对催化剂活性的要求。同时,制备该催化剂的原料廉价易得,制备过程无毒无污染,兼顾了经济效益与环境保护。2.针对目前常用于制备印刷电路的光刻技术(“减法策略”)在工序上的复杂性,以及刻蚀过程中带来的大量原料消耗以及环境污染等问题,本文提出了一种简易、通用的“加成法”用于化学铜导电图形的制备。基于化学铜催化沉积的特点,采用环氧复合催化剂,结合丝网印刷技术与化学镀铜工艺,成功地在一系列硬质与柔性衬底上实现了优质的化学铜导电图形,其中包括硬质的商用PCB环氧基板,柔性的聚酰亚胺薄膜(PI;商用柔性电路基材),透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,耐热的聚四氟乙烯(PTFE)膜,可穿戴的棉质织物以及纸质基材。研究发现通过该工艺所制备的铜镀层具有接近块体铜的导电性、优异的柔韧性以及与基板之间良好的结合力。此外,该工艺操作简单易行,具有高度的可操作性和可调节性,适合于各种电子设备中的电子线路,电极图案的制备,同时为后续研究中进一步设计和制备各种功能性平面型电子器件提供了技术基础。3.针对现有微电容器件在电极加工以及活性电极材料结构设计方面存在的短板,同时为了优化微电容器件在电子设备中的集成工序,本文设计了一种可原位集成的微电容器件。通过简单的化学浸泡处理,设计好的化学铜电极图案表面可原位转化为具有阵列结构的Cu(OH)2@Fe OOH亚微米管电极活性材料。研究结果表明,这种亚微米管活性材料具有极大的比表面积(224 m2 g-1)以及非常优异的电解质亲和性。此外,由于活性材料原位衍生于化学铜集流体表面,因此两者之间结合非常紧密。得益于电极与活性材料结构的合理设计,所构筑的微电容器件实现了高的比电容量,高的能量密度以及优异的柔韧性。在器件制备工艺方面,电子电路与微电容电极同属于金属铜图形,使得微电容器件在电路中实现原位制备与集成成为了可能,推动了微电容器件在电子设备中应用的进程。4.针对目前传统的涂布、抽滤、直接印刷等热电薄膜制备技术在热电材料结构设计与性能上的不足,本文提出了一种基于化学铜镀膜原位转化的新型热电薄膜制备与成膜工艺,开发了一种具有纳米片阵列结构的p型Cu2Se高效热电薄膜。在热电性能方面,所制备的Cu2Se纳米片阵列结构同时具备原子级(阳离子空位),纳米级(片厚)以及微米级(片宽)的宽尺度范围,可有效地散射不同波长范围的声子,从而实现优异的热电性能(ZT:0.5)与极低的热导率(0.13 W m-1 K-1)。在柔性薄膜构筑方面,通过在多孔PI基材上原位制备的方式使热电薄膜根植于衬底中,从而实现了附着力与柔性俱佳的热电薄膜。此外,这种原位制备与设计热电薄膜的工艺简单易行,材料与制备成本较低,为柔性热电薄膜的设计与应用展现了新的思路与途径。5.可印刷的热电器件因其简单灵巧的制备技术在批量生产以及器件设计方面具有独特的优势,但直接印刷的技术难以对热电材料的结构进行合理调控与加工,不利于材料与器件在热电性能上的进一步优化。此外,印刷热电器件与印刷电路在构筑工序上的差异给热电器件在电子设备中的集成应用造成了较大阻碍。鉴于此,本文发展了一种可原位集成的热电器件构筑技术。在化学铜图案的基础上,依次采用硒化处理与阳离子交换技术制备了一种pCu2Se-nAg2Se热电器件。由p型Cu2Se薄膜进一步转化得来的n型Ag2Se薄膜同样具备独特的纳米片阵列结构,也同样地表现出了极低的热导率(0.15 W m-1 K-1)与优异的热电性能(ZT:0.7)。此外,通过在多孔PI基材上原位制备的方式使热电薄膜根植于衬底中,从而实现了附着力与柔性俱佳的Ag2Se热电薄膜以及pCu2Se-nAg2Se热电器件。这一项研究展示了一种可在铜基电子线路系统中原位制备和集成高性能热电器件的可行途径,促进了热电器件在电子领域中的发展与集成应用。

姚晓梅[4](2021)在《新型InAsSb纳米线及Cd3As2 Dirac半金属薄膜微结构与探测性能研究》文中指出材料的进步,是半导体光电器件发展的基石,具体体现在多个方面,如尺寸的减小,纯度的提高,适当缺陷的引入以及材料体系的更新,均可以使材料的某一方面性能得到大幅度提升;器件结构的改善则是最大化材料性能的有效途径,从而可以进一步实现器件性能的提升。而光电探测在研究材料内在物理机制方面具有不可撼动的地位,同时,这些物理机制的揭示又可以为光电子器件的应用与设计提供新的思路,也为材料科学的发展指明了方向。因此,材料结构,器件结构与性能研究三者在光电子器件性能的提升中相辅相成,共同决定其发展方向。本文中的重点分为三个部分,一:材料的制备;二:器件结构的设计;三:器件性能的表征。其中,材料制备过程用到的是分子束外延(MBE)技术,这一技术为高质量材料的生长与原子级裁剪提供了可能。本文中采用的结构均为光电探测器结构,包括对可见光,红外光以及太赫兹的探测,探测器对波长的选择是器件结构、材料体系、材料质量三方因素共同作用的结果。因此,在给定材料的情况下,对器件结构进行设计可以有效提高其在特定波段的探测效率。传统模式下对于新材料体系的探索与对器件结构的创新已难以满足光电子器件日新月异的发展,在下一代光电子器件的制备中,我们必须将眼光投向对材料结构的理解与精确调控。这需要对材料有更准确的微观了解与微观控制,并在此基础上,能够有针对性地对器件进行设计,从而使材料与器件结构的结合在最大程度上发挥出自身的优势。微结构观察作为媒介,可以很好地将材料生长与器件应用结合起来,能够使材料生长得到进一步优化,同时能够为器件的结构设计提供精准的参考。本文为利用微结构观察,尽可能实现材料的最优化利用提供了范本。本论文的主要内容分为以下三个方面:1.InAsSb纳米线的生长及其微结构表征:本文采用分子束外延技术,在金纳米颗粒的催化下实现InAsSb纳米线在Ga As衬底上的外延生长。通过对纳米线生长条件,即生长时间、生长温度以及束流比等因素的调节,实现了对纳米线的形貌以及微观结构的调控。本研究中,InAsSb纳米线采用了两步生长法,即在生长InAsSb纳米线之前,生长一段In As纳米线作为支撑。这一生长方式既可以缓冲三元纳米线与衬底之间的晶格失配,又可以避免由于三元InAsSb纳米线生长窗口太窄导致的生长失败。微结构表征显示,在其他条件一致的情况下,较高的生长温度更有利于无缺陷纳米线的形成。而在低温下,由于纳米线与衬底的晶格失配,纳米线会向某一侧发生倾斜,通过对纳米线的微结构表征,可以发现,原子结构在受到拉应力时会发生扭曲,而在受压应力一侧,纳米线则会产生孪晶缺陷。2.InAsSb纳米线基器件的制备与光电性能的研究:作为三元III-V族半导体的重要一员,InAsSb具有迁移率高、电子有效质量低、禁带宽度可调控等诸多优势。纳米线则因尺寸的减小获得超高比表面积,从而引发小尺寸效应,量子效应等,对其物理性能产生显着的影响。本文中,首先制备了单根纳米线基的场效应晶体管,包含对称纳米线与不对称纳米线两类。通过对两种器件的光电性能进行对比,可以发现,不对称纳米线基的器件在栅压、偏压以及光波长的调控下均能够实现正负光响应之间的转换。反观对称纳米线基的器件,则没有类似的现象。因此,本文提出在应力工程的参与下,不对称纳米线基的器件具有用于普适计算的潜力。同时,利用纳米线阵列制备了阵列器件,这一结构简单、制备成本低的器件将数以万计的纳米线耦合在同一个器件中,极大提高了器件对光的探测能力。通过一系列光电测试发现,纳米线阵列器件在室温下对波长为945 nm的发光二极管(LED)可表现出12.75 A/W的响应率。3.蝶形天线耦合的Cd3As2薄膜器件的太赫兹探测研究:本文第三部分以Cd3As2薄膜为对象,研究了其在蝶形天线的耦合下,对太赫兹光的探测能力。Cd3As2是第一类Dirac半金属,拥有奇特的能带结构以及超高的电子迁移率,其导带与价带由两个对称分布的Dirac点连接,形成零带隙的能带结构。因此,Cd3As2薄膜在太赫兹探测领域中展现出诱人的应用前景。当厚度降低至50 nm以下时,Cd3As2薄膜的能带结构将由半金属态转变为由表面态主导的半导体态。因此,通过对薄膜厚度的调控,Cd3As2薄膜可以作为对半导体态与半金属态材料的太赫兹探测性能进行对比的完美载体。最后,通过在器件中引入不对称栅极的设计,阐明了Cd3As2薄膜基太赫兹探测器中的光电机理。

黄浩[5](2021)在《黑磷等二维材料的制备及其应用研究》文中进行了进一步梳理石墨烯的发现使二维原子晶体的研究快速发展。二维原子晶体因其独特的量子限域效应、大比表面积等特性,在电子器件、光电子器件、能源催化以及生物医药等领域具有广大的应用前景。在过去的十数年中,吸引了众多领域包括物理学、化学、材料科学、纳米技术以及生物医学领域中无数科学家以及科学团体的关注。虽然,二维材料的相关研究目前已经取得了相当令人振奋的成绩,但面对实际需求以及快速发展的科学技术,仍然面临着诸多挑战。而其中最大的挑战无疑就是二维材料的规模化制备问题。因此发展新的二维材料制备工艺以及改进传统工艺对二维材料研究意义重大。本文主要研究了黑磷等二维材料的相关制备技术,包括新型等离子体气液剥离技术以及经典液相超声和高能球磨技术,采用自上而下的手段,将块体或粉体材料进行纳米化,实现原子层厚度的二维微纳结构制备及其复合材料构建,并研究了其光电性质及光热性能。1.等离子体中具有丰富的活性粒子,在材料合成与改性中被广泛应用。本文提出一种基于等离子体气液技术的快速、大规模制备高质量少层黑磷烯材料的方法。该方法利用等离子体中大量的活性粒子使得溶剂分子分解,并在电场作用下对黑磷进行快速插层和剥离,所制备的黑磷烯可具有微米级横向尺寸且厚度小于10 nm可调,所制备的黑磷烯组装的宏观光电探测器在紫外-可见光-近红外区域具有良好的光电响应。和传统的液相剥离方法相比,等离子体气液技术剥离方法因其快速量产大尺寸均一厚度的少层黑磷烯而更加吸引人。并且这种等离子体-液相系统价格相对低廉,适合大规模生产。2.考虑到二维材料家族的庞大性,本文深入研究了等离子体-液相剥离技术在其他二维材料剥离中的应用。在本文中介绍了一种插层剂辅助的等离子体-液相剥离技术(IA-PLT),该技术是一种可以快速、高收率剥离出高质量二维材料的高效液相剥离方法。使用Li Cl插层剂的IA-PLT能够快速剥离石墨纸,制备的石墨烯具有非常小的D峰/G峰强度比(0.02)和大的C/O比(31.5)。此外,该方法还可以推广到生产少层高质量的2H-Mo S2,在剥离制备过程中无中间产物生成,且不会发生相变,有利于研究其本征性质。总的来说,基于等离子体诱导的特殊的等离子体-液相界面反应,IA-PLT有很多优势,如可以选择多种安全的金属离子作为插层剂,且插层剂几乎没有残留,高质量(少缺陷)产物,快速膨胀、高产率以及出色的可控性和可拓展性。3.基于传统超声空化剥离技术,结合黑磷的化学活性,实现了二维黑磷纳米片的同步剥离和修饰,并将其与经典的相变材料相结合,设计了黑磷纳米片、相变材料同为芯材的新型相变储能微胶囊材料。我们在液相超声过程中通过同步共价修饰聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制备了PMMA修饰的黑磷纳米片(m BPs),提升了其在油相中的分散性。黑磷与PMMA的共价修饰使得可以通过简单的乳化蒸发法将m BPs和二十烷利用PMMA进行封装,形成微胶囊结构(MPCM)。微胶囊化的二十烷和m BPs(m BPs-MPCM)复合材料具有超过180 k Jkg-1的高潜热值,较好的热稳定性,同时表现出优异的光热特性,如加热速率大、快速相变等。其太阳能存储速率是表面修饰m BPs的MPCM复合材料的三倍。4.改进了传统的高能球磨工艺,利用红磷在球磨中缓冲保护、助磨、反应三重作用,结合硝酸氧化法高效制备了磷酸化小石墨烯(s PG),剥离效率可达100%,该石墨烯厚度均一(1-3 nm),横向尺寸数十纳米,受益于红磷的保护,s PG面内少缺陷,边缘部分被磷酸基团填补,具有极佳的水分散性,在808nm处具有大消光系数13.9 Lg-1cm-1以及高的光热转换效率64.3%。该方法无需使用强氧化剂、浓硫酸等,副产物易回收利用,具有较大的工业化前景。

袁皓[6](2021)在《高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究》文中研究指明5G通信技术的快速发展打开了移动网络的新时代。当前的智能电子产品拥有着更强的数据传输能力、更快的传输速度和计算速度,这会成倍的增加芯片的功耗,致使核心处理器的热生产率显着提高。同时,电子产品的功能越来越丰富,体积却越来越小,因此,它们的内部结构更复杂、整体机构的密封性更高。在紧凑、封闭、狭小的空间中,电子器件的快速散热成为一个严峻的挑战。因此,新型高导热绝缘高分子复合材料正成为全球电子绝缘领域的研究热点。为了满足信息科技快速发展对导热绝缘高分子复合材料提出的新要求,解决传统导热绝缘复合材料性能顾此失彼的问题,基于聚多巴胺包覆纳米粒子,本论文构建了不同结构的导热网络,制备出四种综合性能良好的高导热绝缘高分子复合材料。深入研究了导热填料的表面包覆对复合材料的微观结构、导热性能、电绝缘性能和力学性能的影响,阐明了高分子复合材料结构与性能之间的构效关系。具体的研究成果总结如下:(1)以高长径比的铜纳米线(Cu NW)作为导热填料,利用聚多巴胺(PDA)良好的粘附性能,在铜纳米线的表面包覆一层电绝缘层,通过共混制备出高导热绝缘环氧树脂复合材料。结果表明,通过聚多巴胺对铜纳米线的表面包覆有利于提高环氧树脂复合材料的导热性能、力学性能和电绝缘性能。当Cu NW-PDA的添加量为3.1 vol%时,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的导热系数为2.87 W m-1 K-1,是纯环氧树脂的15.1倍,是环氧树脂/Cu NW复合材料(1.23 W m-1 K-1)的2.5倍。环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的力学性能良好,拉伸强度为74.1 MPa,明显高于环氧树脂/Cu NW复合材料(25.6 MPa)。此外,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的体积电阻率高达1014?·cm,证明了该复合材料具有良好的电绝缘性能。因此,通过聚多巴胺的表面包覆,一方面解决了铜纳米线易团聚的问题,改善了其在环氧基体中的分散性;另一方面提高了铜纳米线与环氧基体之间的界面作用力,降低了填料与基体之间的界面热阻,促进了复合材料导热性能的提升。该方法解决了金属填料导热不绝缘的难题,不仅降低了导热填料的含量,还保持了复合材料良好的力学性能。(2)采用PDA对多壁碳纳米管(MCNT)表面进行改性,制备了聚多巴胺包覆的多壁碳纳米管(MCNT-PDA)。首先将MCNT-PDA与聚苯乙烯(PS)通过熔融共混制备得到PS/MCNT-PDA复合材料;再利用互不相容的聚丙烯(PP)与聚苯乙烯在熔融共混形成的双连续结构,制备出PP/PS/MCNT-PDA复合材料;随后,对PS相的刻蚀使得MCNT-PDA均匀地沉积并覆盖在多孔的PP孔壁上;最后进行热压,压实了PP多孔骨架,构建了有效且致密的导热通路,制备出具有连续隔离结构的PP/MCNT-PDA复合材料。结果表明,当添加质量分数为2%的MCNT-PDA时,PP/MCNT-PDA复合材料在水平方向上的导热系数从0.14 W m-1 K-1提高到1.59 W m-1 K-1,导热系数是纯PP的11.3倍,相比于PP/PS/MCNT-PDA复合材料(0.91 W m-1 K-1),也提高了74.5%。此外,PDA对MCNT的表面修饰阻断了电子在导热网络中的自由移动,PP/MCNT-PDA复合材料的体积电阻率为3.8×1014?·cm,表现出良好的电绝缘性能。本章工作基于区域限制法,利用互不相容的聚合物形成的双连续相来实现导热填料的选择性分布,构建导热网络。PDA对MCNT的表面包覆不仅能够改善MCNT在PS中的分散性,还阻碍了导电通路的形成,实现了复合材料导热绝缘的目标。(3)首先采用液相剥离的方法成功制备出氮化硼纳米片(BNNS);再通过PDA对BNNS表面进行功能化修饰,随后将银纳米颗粒(Ag)原位还原并沉积在BNNS的表面,制备得到BNNS-PDA-Ag;最后进一步引入少量氧化石墨烯(GO),通过流延成型制备出高取向、高导热绝缘、良好柔性的聚乙烯醇(PVA)/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜。少量的GO以及对BNNS表面的功能化修饰有利于进一步提高PVA复合薄膜的导热性能和力学性能。结果表明,当GO的添加量为0.5 wt%,BNNS-PDA-Ag的添加量为10 wt%时,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜在水平方向和垂直方向上的导热系数分别为6.54和1.03 W m-1 K-1,与PVA/BNNS复合薄膜相比,导热系数分别提高了1倍和1.3倍。与此同时,由于BNNS-PDA-Ag与PVA基体之间的氢键作用以及GO的纳米增强作用,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的拉伸强度仍有97.1 MPa,拉伸强度高于PVA/BNNS复合薄膜(68.6 MPa)。由上可见,沉积在BNNS表面的Ag纳米颗粒以及少量的GO起着“导热桥梁”的作用,增加了BNNS间的传热接触面积,降低了BNNS间的界面热阻,有利于连续导热网络的形成。PDA对BNNS的表面包覆能够改善BNNS与PVA基体之间的相容性,提高二者之间的界面相互作用力,促进了PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜力学性能的提高。(4)本章选取氧化石墨烯(GO)作为导热填料,通过聚多巴胺(PDA)包覆以提高其电绝缘性能。基于粉末预构法,将聚多巴胺修饰后的氧化石墨烯(GO-PDA)包覆在聚苯乙烯(PS)微球上,采用热压成型的工艺制备出具有三维导热网络的PS/GO-PDA复合材料。结果表明,三维导热网络的构建同时提高了PS/GO-PDA复合材料的导热性能和力学性能。当GO-PDA的含量为0.96 vol%时,PS/GO-PDA复合材料的面内和面外导热系数分别提高到4.13 W m-1 K-1和4.53 W m-1 K-1,是纯PS导热系数的18.7倍和20.6倍。与此同时,PS/GO-PDA复合材料的拉伸强度提高到21.9 MPa,比纯PS(12.7 MPa)提高了72.4%;储能模量提高到2.6 GPa,是纯PS(1.5 GPa)的1.7倍。此外,PS/GO-PDA复合材料表现出良好的电绝缘性能,复合材料的体积电阻率仍高于1014?·cm。GO表面包覆的PDA不仅阻断了三维导热骨架中的导电通路,还通过?-?相互作用提高了与PS基体之间的界面作用力,提高了PS/GO-PDA复合材料的综合性能。

许春丽[7](2021)在《多功能农药载药体系设计与调控释放性能研究》文中认为农药是保障粮食安全与世界和平稳定的重要物质基础,人类对农药的刚性需求将长期存在。然而当前农药用量大和利用率低的问题仍客观存在,导致资源浪费和环境污染等问题。为实现农业可持续发展,我国提出了农药“减施增效”的战略需求,2021年中央1号文件再次强调农业绿色发展,持续推进化肥农药减施增效。利用功能材料改性与负载技术设计农药缓控释制剂,进行农药高效对靶沉积和可控释放,在促进农药减施增效方面展现出良好的应用前景。基于农药使用与防控剂量需求不匹配导致用药量大的问题,本研究以无机材料介孔二氧化硅和有机高分子材料多糖作为载体,创新农药负载方法,优化制备工艺,设计研发多功能性农药缓控释载药体系,并进行了释放特性及生物活性研究,旨在为农药新剂型的研发和农药减施增效提供理论指导和技术支撑。主要开展了以下工作:(1)二氧化硅及其界面修饰载药体系的设计和性能研究a)设计了碳量子点修饰的介孔二氧化硅/丙硫菌唑缓释纳米载药颗粒,缓释载药颗粒的生物活性效果优异,碳量子点赋予的荧光性有助于载药颗粒在植株中和菌丝体内的可视化观察,对于探究农药在作物体内的传输和分布具有潜在的应用前景;b)发展了基于乳液体系的同步羧甲基壳聚糖介孔二氧化硅界面修饰和嘧菌酯负载方法。相对于传统的改性后修饰载药,农药的载药量显着提高约6倍。未界面修饰的载药体系中有效成分嘧菌酯不具有敏感释放特性,而改性后载药体系具有p H敏感的释放特征:在弱酸性环境48 h累积释放量达到45%,而在中性和碱性条件下48 h内累积释放量可达到66%。改性修饰前后载药颗粒的有效成分释放均符合Korsmeyer-Peppas模型。改性功能材料的引入可使载药体系的生物活性提高约17%,纳米颗粒可实现在菌丝体和植株内传输;c)构建了界面多巴胺和金属铜离子修饰的介孔二氧化硅/嘧菌酯载药体系,以具有杀菌活性的金属铜离子可以作为药物分子和载体之间的“桥梁”,通过金属配位键调控农药分子的释放。金属配位纳米载药颗粒的释放为Korsmeyer-Peppas模型,金属配位调控后缓释效果更优异,在24h内累积释放分别达到59.8%,45.5%和56.1%。载体材料具有协同的杀菌活性,可以提高载药颗粒在靶标作物上的沉积效果。(2)天然多糖壳聚糖基载药体系的设计与性能研究a)通过自由基聚合反应制备壳聚糖聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯接枝共聚物,利用乳化交联法制备吡唑醚菌酯微囊。载体材料的p H和温度敏感特性赋予微囊环境响应释放特性,吡唑醚菌酯的释放随着p H的增加而降低,随着温度的升高而增加。微囊化后吡唑醚菌酯的光稳定性显着增高,对非靶标生物斑马鱼的急性毒性降低;b)通过离子交联法制备了金属锰基羧甲基壳聚糖基水凝胶,以丙硫菌唑为模式农药验证了负载不同的农药时所选用的金属离子具有特定性。通过单因素实验和正交实验,以载药量和包封率作为评价指标确定了水凝胶载药颗粒的最佳制备工艺:羧甲基壳聚糖的质量分数4%;油/水体积比1:10;Tween-80的质量分数2.0%;Mn2+的浓度0.2 M,载药量和包封率分别为22.17%±0.83%和68.38%±2.56%。水凝胶载药颗粒的溶胀和有效成分的释放具有p H敏感特性,碱性条件下有效成分释放较快,酸性条件下释放最慢。在相同的有效成分剂量下,水凝胶载药颗粒与丙硫菌唑原药相比可以增强对小麦全蚀病的杀菌能力。载药体系对小麦的生长具有营养功能,还可以促进种子的萌发,降低丙硫菌唑在土壤中的脱硫代谢;c)以农药分子恶霉灵作为凝胶因子,以具有表面活性的海藻酸钠和羧甲基壳聚糖为载体材料,通过静电作用创新制备了具有不同流变性能的水凝胶载药体系。通过改变材料的比例可以得到适用于不同应用场景的水凝胶。水凝胶的溶胀具有离子和p H敏感特性,适用于土壤撒施场景的水凝胶载药体系可降低恶霉灵土壤中的淋溶,适用于茎叶喷雾的水凝胶载药体系可提高在靶标作物界面的沉积性能。本论文从载药体系中载体材料的选择和设计作为切入点,使载体材料在实现有效成分负载和控制释放的基本功能基础上,又赋予载体材料荧光性能、营养功能、靶向沉积和植物保护等功能特性。无机载体材料纳米介孔二氧化硅在提高载药颗粒传输性能的基础上,其荧光性能可实现载药颗粒传输的可视化,界面修饰提高载药颗粒的生物活性,同时调控有效成分的环境响应释放特性;有机载体材料壳聚糖基载药体系可以赋予有效成分温度和p H双敏感释放特性,同时发挥协同增效的生物活性和营养功能,提高农药靶向沉积和抗雨水冲刷能力。本研究充分围绕绿色发展理念,通过界面修饰方法和高效的制备工艺,创新了农药负载方法,研发了功能型载药体系,为农药的减施增效和缓控释制剂的发展提供了研究思路和技术途径,对农药产品升级换代和利用率提升具有重要意义。

史璇[8](2020)在《基于科技文献的燃料电池汽车企业技术机会研究》文中认为当今全球范围内新一轮技术与产业革命正蓬勃兴起,各国都在加大科技创新力度,积极加强以科技创新为核心的全面战略部署,试图在新材料、新能源、信息、生物等新兴技术领域抢占未来发展制高点。而企业作为科技创新活动的主体,面对日趋激烈的市场竞争环境,只有具备宏观把握技术发展方向、识别技术创新机会、评估与预测技术商业化前景、并拥有制定最优技术发展策略的能力,才能适时地顺应快速发展的技术趋势,在科技创新与应用中占得先机。因此,如何能够更好地把握战略性新兴产业的发展脉搏与技术创新机会,成为当前企业和科研人员共同关注的焦点,也成为研究者愈发关注的关键问题,这对制定企业未来技术发展战略、实现自主技术创新、提升企业核心竞争力发挥着至关重要的作用。本文以“企业技术创新”为研究目标,燃料电池汽车企业为研究对象,以期刊文献和专利文献为数据基础,将文本挖掘、网络分析、文献计量和专利分析相关方法与技术机会研究相结合,以“理论框架和方法基础?核心技术研发方向识别?技术创新方案识别?技术商业化机会分析”为文章主线,提出了一套系统的基于科技文献的燃料电池汽车企业技术机会研究模型,主要创新成果总结如下:(1)本文提出了一个识别燃料电池汽车企业核心技术研发方向的方法模型。该模型创造性地将隐含狄利克雷分布引入到核心技术识别的框架当中,基于自然语言处理技术提取文本特征词并识别领域中的关键核心技术组件;其次,通过分析企业各项核心技术的发展水平,以及评估各个核心技术领域的未来潜力与发展优先级,为企业推荐适合自身发展的技术方向;最后,运用异常因子检测算法识别各个核心技术领域中的创新专利,预测了未来可能引领企业技术方向的创新发展点。实证研究部分以通用汽车公司为研究对象,分析企业的核心技术能力,评估技术发展潜力与优先级,识别了能够提升企业创新效率的核心技术研发方向。(2)本文有效地建立了一个识别燃料电池汽车企业技术创新方案的方法模型。本文从网络分析的角度入手,基于改进的特征词共现网络来描述领域中的技术创新活动,并提出了网络结构链的思想,将识别技术创新方案视为预测技术网络的未来链路变化和潜在关联;其次,分析与识别现有技术方案的专利开发状态,并基于文献和专利数据特征及专家意见构建技术评价指标体系;最后,借助回归分析方法实现技术创新方案的评价与预测。实证研究部分,以燃料电池汽车储氢技术为例开展实证分析,识别了该领域中的技术创新方案,并为企业推荐了适合未来不同阶段发展的技术机会。(3)本文构建了一个燃料电池汽车企业技术商业化机会分析模型。在以知识为导向的全球化经济中,技术创新成果成功的商业化应用是企业生存的关键。因此,本文重点强调对企业技术的潜在商业化机会的发掘,并以燃料电池汽车储氢技术为例开展实证分析。本文所提出的研究模型共分为三个层次。首先,利用协同过滤的方法获得市场竞争对手企业的技术发展策略,得到对目标企业有用的关键信息来识别具有商业潜力的、适合其发展的技术领域;其次,基于技术与行业映射关系识别竞争对手企业所具体涉足的行业,结合目标企业实际需求,分析和识别适合其拓展的行业领域;最后,通过建立专利增长趋势和跨领域应用趋势分析指标,评估已识别的行业领域的未来价值,进而为企业推荐了最具潜力的商业化拓展机会。

赵冬[9](2020)在《AuNP-PDMS复合薄膜的可控制备与生物传感研究》文中研究指明随着第四次工业革命的不断推进,人们的生活环境进入全新时代,传感技术的发展愈发不可阻挡。在传感领域中,生物传感技术是生物医学、信息科学和生命科学的智能连接,近几年发展迅猛。在新时代背景下,高性能检测生物分子、细胞或细菌已成为生物传感器发展的必然趋势。作为生物传感器的核心——敏感单元需有更优的性能:高灵敏度、高可靠性、高精度、可集成等。金纳米颗粒(AuNP)与PDMS(Polydimethylsiloxane)形成的复合材料具有协同效应和良好的生物适应性,在生物传感器领域得到了较好的应用。表面应力生物传感器由于具有易集成、易制备等优点,已成为近几年的研究热点。设计高性能的AuNP-PDMS复合薄膜作为敏感单元,可提高表面应力生物传感器的性能,使表面应力传感器在疾病预防、食品安全、毒性检测应用中具有关键性作用。然而,目前AuNP-PDMS复合薄膜用于生物传感器仍然存在稳定性差、特异性低的问题,表现出一定的应用局限性。因此,本论文通过可控制备方法,解决AuNP-PDMS复合薄膜稳定性差的问题;制备并优化了基于AuNP-PDMS复合薄膜的表面应力生物传感器,实现葡萄糖、大肠杆菌和BSA的探测;设计传感器表面功能化工艺,并提出表面应力信号放大技术,提升传感器的灵敏度、特异性和可靠性,逐步降低传感器的检测极限。具体研究内容如下:1.基于PDMS的还原特性,通过调节PDMS的还原时间、厚度和质量比,实现AuNPs在PDMS内部的可控制备,可有效提高AuNP-PDMS复合薄膜的稳定性,同时克服复合薄膜导电性差的问题。结果显示,在PDMS中原位还原生成了粒径为2.01±0.51 nm的金量子点,并在PDMS内部形成约2.00μm厚度的分布层;AuNPs分布层到PDMS表面的最短距离为2.90±0.47μm,且与PDMS的还原时间和物理性质无关;优化复合薄膜的制备条件为:还原时间为18 h,PDMS厚度为26μm,质量比为10:1。特别地,AuNP-PDMS复合薄膜表现出量子隧穿效应,并对微应变敏感,可应用于表面应力生物传感器。2.设计基于物理吸附的单层型AuNP-PDMS复合薄膜表面应力生物传感器,优化了传感器结构,并利用16-MHA进行表面改性。基于静电吸附和疏水性吸附产生表面应力的原理,研究了传感器对对葡萄糖、E.coli O157:H7和BSA的生物传感测试。结果表明,具有4 mm直径的圆形通孔为传感器最优结构;传感器对葡萄糖、E.coli浓度的对数和BSA均具有线性响应;线性范围分别为0-30 mmol/L、103-107CFU/mL以及15-100μg/mL;检测极限分别为1.25 mmol/L、103?CFU/mL和2.06μg/mL。3.基于上述工作中传感器的特异性问题,通过分别修饰葡萄糖氧化酶(GOx)、E.coli O157:H7抗体和BSA抗体,提高表面应力生物传感器的特异性和可靠性,实现对葡萄糖、BSA和E.coli O157:H7的特异性检测。检测结果表明,传感器的相对电阻变化均与对葡萄糖浓度、E.coli浓度的对数和BSA浓度具有线性关系;检测极限分别降低至0.607 mmol/L、43CFU/mL和1.14μg/mL;与物理吸附法相比,检测极限分别降低了一倍、百倍和一倍;同时传感器对三种待测物表现出良好的重复性和稳定性。此外,本文还明确传感器生物信号-力信号-电信号转换的原理和传感机制,为将此传感器应用于医学检测提供了理论依据。4.针对单层型AuNP-PDMS复合薄膜表面应力生物传感器抗干扰能力低的问题,提出AuNP-PDMS-AuNP三明治复合薄膜的制备方法;基于直接分析法,并通过酶和抗体进行修饰,系统的研究了三明治型复合薄膜对葡萄糖和BSA分子的生物传感特性。结果显示,传感器对葡萄糖和BSA分子检测极限进一步将低至0.021 mmol/L和0.261μg/mL;与单层型传感器的特异性检测方法相比,检测极限均降低了一个数量级。最后,论文提出基于夹心免疫分析法放大表面应力的BSA检测技术,引入BSA二级抗体,提高传感器的灵敏度,与直接分析法相比,检测极限再次降低,为0.035μg/mL。

郭宜君[10](2020)在《用于构建可控DNA分子网络和优化基因编辑系统的功能核酸的研究》文中指出核酸作为已知生命形式中必不可少的生物聚合物或生物大分子,承载着储存和编码生命体遗传信息的重要职责。随着DNA纳米技术领域的发展,自然系统中的核酸复杂结构与功能已被广泛研究,核酸自身的特点与优势也被精准剖析,使其不仅能作为纳米材料成功地构建出复杂的纳米结构、器械与反应网络,更是推动了核酸作为可设计性的基因表达网络与强大特异性识别系统在合成生物学、分子生物学以及生物物理学等领域中的应用。而本论文中我们侧重研究了核酸结构的功能化及其在构建可编程DNA分子网络与优化基因编辑领域的应用。Toehold介导的链替换反应作为动态DNA纳米技术中的基础,已证明其在动态分子系统中非凡的可编程能力。而反应中反应底物结构的动态可控对于构建具有数字和动态行为的复杂DNA装置至关重要,因此在第二章中我们通过在传统“线性底物”的Toehold结构域与分支迁移域之间嵌入一个pH控制的分子间三链结构体,开发了一种动态可控分离式的DNA电路体系。该体系可以通过pH值的变化来调节反应速率和可拆卸电路的“开关”状态。由此我们也成功地构建了由三个pH响应DNA模块组成的双输入电路。重要的是,在第三章中我们更是利用了该分子间三链体结构的高度可分离性,构建了一种球形核酸的可重置自组装系统,该装置可以在恒定温度下实现反应重置且无额外DNA废产物产生。此外该策略更是演示了一个从球形核酸自组装系统中回收废弃球形核酸的实例。该策略的提出给复杂分子系统和可重编辑纳米粒子超晶格的动态调节提供了一种简便新颖的思路。另一方面作为储存和编码生命体遗传信息的重要载体,DNA各种不同的表现形态与修正状态对生命体体征的影响也不尽相同。针对靶向基因序列的CRISPR编辑技术因其优秀的可编程性和特异性识别能力提供了在基因序列上更多可操控的编辑空间;而其在人类哺乳细胞尤其是干细胞、原代细胞的有限的基因敲入能力以及高的脱靶效应,严重局限了该技术在更多遗传疾病诊疗技术中的应用。因此在第四章中,我们发现将含有短同源臂的双链DNA的5’末端进行化学小分子的修饰并充当供体模板时,能够有效的提高基因敲入效率。将高稳定性和低毒性的Cas9核糖核蛋白与作为供体模板的末端修饰双链DNA相结合的设计具有高敲入效率、短试验周期、高安全性以及高精度等优点。且在人类胚胎肾脏细胞中0.7/2.5 kb插入长度的DNA片段分别实现了空前的65%/40%敲入效率,并鉴定出5’末端化学修饰的双链DNA供体能够在人类肿瘤细胞和干细胞内不同基因组位点上实现5倍基因敲入效率的提高。针对核酸的化学修饰的设计,不仅给该研究领域提供了一个新颖的优化方向,更是拓宽了基因编辑技术在实际应用中的使用范围。在第五章中,我们更是通过将核酸的动态链替换反应概念应用在CRISPR体系上,高效的抑制了基因编辑中脱靶效应这一大难题。我们通过设计与sgRNA引导序列反义的短单链DNA保护链与sgRNA相结合,经过合理的结构优化实现了脱靶效率的有效抑制;且在人类内源基因位点上实现了高达90%以上的脱靶效率的抑制。该策略的设计不仅实现了生物体系与核酸纳米技术的成功结合,更是通过简单有效的方法实现了基因编辑的精准编辑。

二、纳米技术及其在新材料领域中的应用与展望(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、纳米技术及其在新材料领域中的应用与展望(论文提纲范文)

(1)科学基金的资助效益研究 ——基于科研合作的中介效应(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstracts
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 政府研发经费推动科技事业蓬勃发展
        1.1.2 优化资助效益评估回应利益相关者关切
        1.1.3 从科研合作视角评估科学基金的资助效益
    1.2 概念界定
        1.2.1 科学基金
        1.2.2 科研合作
        1.2.3 研究绩效与资助效益
    1.3 研究问题与假设
        1.3.1 科学基金与科研合作
        1.3.2 科研合作与研究绩效
        1.3.3 科研合作的中介作用
    1.4 研究意义
        1.4.1 理论意义
        1.4.2 实践意义
    1.5 研究设计
        1.5.1 研究思路与技术路线
        1.5.2 研究内容
2 理论基础与文献综述
    2.1 理论基础
        2.1.1 科技人力资本理论
        2.1.2 资源论与知识论
        2.1.3 交易成本理论
    2.2 资助概况研究
        2.2.1 类型分布
        2.2.2 学科分布差异
        2.2.3 国家(地区)差异
    2.3 资助效益研究
        2.3.1 产出数量
        2.3.2 引用影响
        2.3.3 科研合作
        2.3.4 其他研究
    2.4 科研合作研究
        2.4.1 合作概况
        2.4.2 合作原因和影响因素
        2.4.3 合作效果
    2.5 文献述评
3 数据与方法
    3.1 数据来源
        3.1.1 项目数据
        3.1.2 产出数据
        3.1.3 对照组数据
    3.2 相关变量定义
        3.2.1 科学基金
        3.2.2 科研合作
        3.2.3 研究绩效
        3.2.4 其他变量
    3.3 研究方法
        3.3.1 文献计量法
        3.3.2 统计分析法
    3.4 数据概况
        3.4.1 研究者分布
        3.4.2 项目分布
        3.4.3 论文产出
        3.4.4 科研合作
    3.5 本章小结
4 科学基金与科研合作
    4.1 科学基金与合作规模
        4.1.1 资助前后的合作规模
        4.1.2 资助与否与合作规模
        4.1.3 资助经费与合作规模
    4.2 科学基金与国际合作
        4.2.1 资助前后的国际合作程度
        4.2.2 资助与否与国际合作程度
        4.2.3 资助经费与国际合作程度
    4.3 本章小结
5 科研合作与研究绩效
    5.1 论文层面
    5.2 项目层面
        5.2.1 论文数量
        5.2.2 引用影响
    5.3 研究者层面
        5.3.1 论文数量
        5.3.2 引用影响
    5.4 本章小结
6 科研合作的中介作用
    6.1 科学基金的效益概况
        6.1.1 资助前后的研究绩效
        6.1.2 资助经费与研究绩效
    6.2 项目层面
        6.2.1 基于所有论文的分析
        6.2.2 基于“代表性成果”的检验
    6.3 研究者层面
    6.4 本章小结
7 结果与讨论
    7.1 基金资助与合作规模
    7.2 中美国际合作的差异性
    7.3 科研合作与研究绩效
        7.3.1 科研合作的引用优势
        7.3.2 早期合作规模可预测更高生产力
        7.3.3 研究者能力与绩效
    7.4 科学基金对研究绩效的影响机制
    7.5 资助效益因研究者及维度而异
        7.5.1 资助效益因研究者而异
        7.5.2 资助效益的体现形式不一
    7.6 “代表性成果”的优势
8 结论、建议及展望
    8.1 研究结论
        8.1.1 科学基金有助于扩大合作规模,对国际合作程度的影响因国家而异
        8.1.2 科研合作对研究绩效具有部分预测性
        8.1.3 科研合作在科学基金与研究绩效之间发挥中介作用
    8.2 研究建议
        8.2.1 鼓励并支持优质且高效的合作
        8.2.2 改进科技项目和人才评价方式
        8.2.3 多方面助力青年研究人员成长
    8.3 研究创新点
    8.4 不足与展望
参考文献
附录
    附表
作者简历及在学期间所取得的主要科研成果
    一、基本信息
    二、攻读博士学位期间发表的学术论文

(2)纸基过渡金属及其复合材料的设计制备与电化学应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米柔性器件概述
        1.1.1 柔性透明导电膜
        1.1.2 柔性超级电容器
        1.1.3 柔性传感器
    1.2 微流控纸芯片概述
        1.2.1 纸张的选择及加工技术
        1.2.2 微流控纸芯片设计
        1.2.3 微流控纸芯片的应用领域
    1.3 纳米材料功能化微流控纸芯片研究进展
        1.3.1 过渡金属纳米材料功能化纸芯片
        1.3.2 碳纳米材料功能化纸芯片
        1.3.3 复合纳米材料功能化纸芯片
    1.4 纳米材料功能化微流控纸芯片电化学应用
        1.4.1 电化学传感
        1.4.2 电化学发光传感
        1.4.3 光电化学传感
        1.4.4 电子器件
    1.5 本论文的选题依据及主要研究内容
第二章 纸基二氧化钛纳米材料原位生长与光电传感应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 可寻址纸基光电化学器件的设计和制备
        2.2.4 二氧化钛铂纳米材料功能化纸芯片的制备
        2.2.5 氮掺杂碳点、硫化铜及复合纳米材料的合成
        2.2.6 柔性纸基光活性界面的构建
        2.2.7 细胞培养
        2.2.8 光电化学细胞传感器的构筑
    2.3 结果与讨论部分
        2.3.1 二氧化钛铂纳米材料功能化纸芯片的结构表征
        2.3.2 铁酸锌、氮掺杂碳点及硫化铜的结构表征
        2.3.3 光电化学机理研究
        2.3.4 传感器阻抗和光电流分析
        2.3.5 实验条件优化
        2.3.6 传感器选择性和稳定性评估
        2.3.7 传感器分析性能研究
    2.4 本章小结
第三章 纸基TiO_2/CeO_2异质结原位生长与光电传感应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂
        3.2.2 主要仪器设备
        3.2.3 阵列式TiO_2/CeO_2异质结光活性界面的制备
        3.2.4 底物探针的功能化
        3.2.5 稳态动力学测试
        3.2.6 光电化学传感芯片的构建
    3.3 结果与讨论部分
        3.3.1 结构表征
        3.3.2 电化学和光电化学活性研究
        3.3.3 级联模拟酶催化机理分析
        3.3.4 催化动力学分析
        3.3.5 阵列式TiO_2/CeO_2异质结功能化纸器件传感应用
    3.4 本章小结
第四章 纸基银流体通道自控开关的制备与双模式传感应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂
        4.2.2 主要仪器设备
        4.2.3 CDH Pd-Pt NPs的合成及功能化处理
        4.2.4 纸基可视化功能模块的设计制备
        4.2.5 生物芯片的组装
        4.2.6 电化学/比色可视化双模式纸芯片的制备
    4.3 结果与讨论部分
        4.3.1 TSAu-PWE的表征
        4.3.2 CDH Pd-Pt的表征
        4.3.3 Au纸电极有效面积和导电性测试
        4.3.4 纸基Ag流体通道自控开关的可行性评估
        4.3.5 实验条件优化
        4.3.6 纸基双模式芯片传感应用
    4.4 本章小结
第五章 纸基MoSe_2/CdS/ZnO异质结原位生长与光电化学水分解
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 主要试剂
        5.2.2 主要仪器设备
        5.2.3 MoSe_2/CdS/ZnO异质结功能化纸芯片的制备
        5.2.4 羟基自由基产生及RhB降解分析
        5.2.5 光电化学测试
    5.3 结果与讨论部分
        5.3.1 物相结构表征
        5.3.2 光学及谱带结构测试
        5.3.3 阻抗和寿命分析
        5.3.4 理论计算
        5.3.5 光电化学性能研究
        5.3.6 光电催化降解机理分析
        5.3.7 光电催化产氢性能研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录

(3)化学铜及其原位衍生的微纳米阵列在电子器件中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 高密度电子封装
        1.1.2 化学铜
    1.2 化学镀铜工艺
        1.2.1 化学镀铜的基本原理
        1.2.2 镀液成分及其作用
        1.2.3 化学镀铜工艺的特点
    1.3 化学铜在电子设备中的应用及研究进展
        1.3.1 PCB孔金属化处理
        1.3.2 PCB内层板铜层处理
        1.3.3 电磁屏蔽
        1.3.4 印刷电路
    1.4 铜的衍生物在电子器件中的应用及研究进展
        1.4.1 锂离子电池
        1.4.2 锂金属电池
        1.4.3 超级电容器
        1.4.4 热电材料与器件
        1.4.5 电化学传感器
    1.5 化学铜在电子领域中的发展趋势与挑战
    1.6 本文研究目的与研究内容
第2章 实验原料、仪器与测试表征
    2.1 主要化学试剂与耗材
    2.2 实验制备用主要设备
    2.3 分析测试用常规设备
    2.4 薄膜热导率测试设备
第3章 化学镀铜用Sn/Ag纳米高效催化剂制备及其催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
        3.2.2 催化剂性能表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料形貌、结构和组成
        3.3.2 催化性能
    3.4 本章小结
第4章 化学铜导电图案的“加成法”制备及其镀层性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 基材表面预处理
        4.2.2 化学铜导电图案制备
        4.2.3 镀层结合力与柔性测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 基于PCB环氧基板制备的化学铜图案及其性能
        4.3.2 基于柔性基底制备的化学铜图案及其性能
    4.4 本章小节
第5章 基于化学铜集流体原位转化的柔性微电容器件的构筑及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 Cu(OH)_2@FeOOH/Cu电极的制备
        5.2.2 微电容器件的构筑
        5.2.3 微电容器件比电容、功率密度与能量密度的计算
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cu(OH)_2@FeOOH/Cu电极制备工艺
        5.3.2 化学铜集流体设计
        5.3.3 材料形貌、结构和组成
        5.3.4 微电容器件的电化学性能
    5.4 本章小结
第6章 基于化学铜镀膜原位转化的p型 Cu_2Se柔性热电薄膜的制备及其性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 Cu_2Se/PI柔性热电薄膜的制备
        6.2.2 Cu_2Se自支撑热电薄膜的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Cu_2Se热电薄膜制备工艺
        6.3.2 材料形貌、结构和组成
        6.3.3 Cu2Se热电薄膜性能
    6.4 本章小结
第7章 基于化学铜图案原位转化的pCu_2Se-nAg_2Se柔性热电器件的构筑及其性能研究
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 n型 Ag_2Se/PI柔性热电薄膜的制备
        7.2.2 自支撑n型 Ag_2Se热电薄膜的制备
        7.2.3 pCu_2Se-nAg_2Se热电器件的制备
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 pCu_2Se-nAg_2Se热电器件制备工艺
        7.3.2 材料形貌、结构和组成
        7.3.3 Ag2Se热电薄膜性能
        7.3.4 pCu_2Se-nAg_2Se热电器件性能
    7.4 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 本文工作总结
    8.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(4)新型InAsSb纳米线及Cd3As2 Dirac半金属薄膜微结构与探测性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 低维材料在光电领域中的应用
        1.1.1 低维材料的研究背景
        1.1.2 低维材料在光电领域中的优势
        1.1.3 低维结构在光电探测领域的原理概括
    1.2 InAsSb纳米线光电器件近年来的研究进展
    1.3 Dirac半金属在太赫兹探测领域的发展现状
    1.4 本论文的研究内容
第2章 实验方法及原理
    2.1 分子束外延生长技术
        2.1.1 InAsSb纳米线的分子束外延生长
        2.1.2 Cd_3As_2外延膜的分子束外延生长
    2.2 材料的微结构及其他物性表征
    2.3 器件的制备方法
        2.3.1 InAsSb单根纳米线基的场效应晶体管的制备工艺
        2.3.2 InAsSb纳米线阵列器件的制备工艺
        2.3.3 Cd_3As_2薄膜基太赫兹探测器的制备工艺
    2.4 光电探测器的表征手段
    2.5 本章总结
第3章 高质量InAsSb纳米线的MBE制备与微结构表征
    3.1 InAsSb纳米线的MBE生长研究现状
    3.2 生长条件优化与初步表征
    3.3 微结构表征
    3.4 本章小结
第4章 InAsSb纳米线的光电特性
    4.1 研究背景概述
        4.1.1 单根InAsSb纳米线器件研究背景
        4.1.2 InAsSb纳米线阵列器件研究背景
    4.2 InAsSb单根纳米线基光电探测器
    4.3 InAsSb纳米线阵列基光电探测器
    4.4 本章小结
第5章 Cd_3As_2外延膜的太赫兹探测
    5.1 Cd_3As_2材料研究背景概述
    5.2 器件结构与FDTD模拟结果
    5.3 太赫兹表征结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 后期展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(5)黑磷等二维材料的制备及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二维材料的发展
        1.2.1 二维材料简介
        1.2.2 二维材料的分类
    1.3 二维材料晶体制备技术
    1.4 少层二维材料制备技术
        1.4.1 自下而上技术
        1.4.2 自上而下技术
    1.5 等离子体技术在少层二维材料制备中的应用
        1.5.1 等离子体技术简介
        1.5.2 气相等离子体技术
        1.5.3 等离子体气液技术
        1.5.4 等离子体技术制备二维材料
    1.6 少层二维材料的应用
        1.6.1 光电传感
        1.6.2 能源催化
        1.6.3 生物医药
    1.7 本论文主要内容
第2章 等离子体气液剥离技术大规模制备高质量黑磷烯
    2.1 研究背景
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 等离子体气液技术剥离黑磷晶体方法
        2.2.3 黑磷烯薄膜制备
        2.2.4 表征设备
    2.3 黑磷晶体制备
    2.4 黑磷烯的制备及原理
    2.5 黑磷烯的表征
    2.6 黑磷烯薄膜光电性能
    2.7 本章小结
第3章 插层剂辅助的等离子体-液相剥离技术
    3.1 研究背景
    3.2 材料与方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 IA-PLT剥离石墨纸
        3.2.3 IA-PLT剥离Mo S_2
        3.2.4 IA-ET剥离对照实验
        3.2.5 表征设备
    3.3 石墨烯剥离和表征
    3.4 剥离机理探究
    3.5 二硫化钼剥离
    3.6 本章小结
第4章 黑磷基储能相变微胶囊
    4.1 研究背景
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 合成PMMA修饰的黑磷纳米片(mBPs)
        4.2.3 制备二十烷微胶囊(MPCM复合材料)
        4.2.4 制备二十烷、mBPs共为芯材的微胶囊(mBPs-MPCM复合材料)
        4.2.5 制备表面修饰mBPs的 MPCM复合材料
        4.2.6 表征设备
    4.3 同步制备和修饰黑磷纳米片
    4.4 黑磷与相变材料共为芯材微胶囊结构制备
    4.5 微胶囊结构储能性能研究
    4.6 本章小结
第5章 大规模制备磷酸化小石墨烯
    5.1 研究背景
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 制备磷酸化小石墨烯
        5.2.3 表征设备
    5.3 磷酸化小石墨烯制备与表征
    5.4 磷酸化小石墨烯光热性能研究
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(6)高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 导热机理
    1.3 导热绝缘高分子复合材料
        1.3.1 本征型导热绝缘高分子复合材料
        1.3.2 填充型导热绝缘高分子复合材料
    1.4 影响高分子复合材料导热性能的因素
        1.4.1 导热填料的性质
        1.4.2 界面热阻
        1.4.3 导热网络的构建
    1.5 导热绝缘高分子复合材料面临的问题
    1.6 论文的研究意义和研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第二章 高导热绝缘环氧树脂/聚多巴胺包覆铜纳米线复合材料的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及试剂
        2.2.2 铜纳米线(CuNW)的制备
        2.2.3 聚多巴胺包覆铜纳米线(CuNWs-PDA)的制备
        2.2.4 环氧树脂/CuNWs-PDA复合材料的制备
        2.2.5 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CuNW及 CuNW-PDA的微观形貌
        2.3.2 CuNW及 CuNW-PDA的结构表征
        2.3.3 环氧树脂/CuNW-PDA的微观形貌
        2.3.4 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的导热性能
        2.3.5 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的力学性能
        2.3.6 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的电绝缘性能
    2.4 本章小结
第三章 高导热绝缘聚丙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及试剂
        3.2.2 聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(MCNT-PDA)的制备
        3.2.3 聚苯乙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PS/MCNT-PDA)复合材料的制备
        3.2.4 聚丙烯/聚苯乙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PP/PS/MCNT-PDA)复合材料的制备
        3.2.5 聚丙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PP/MCNT-PDA)复合材料的制备
        3.2.6 表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PP/PS共混比例对相结构的影响
        3.3.2 MCNT-PDA的结构表征
        3.3.3 PP/MCNT-PDA的微观形貌
        3.3.4 PP/MCNT-PDA复合材料的导热性能
        3.3.5 PP/MCNT-PDA复合材料的热稳定性能
        3.3.6 PP/MCNT-PDA复合材料的力学性能
        3.3.7 PP/MCNT-PDA复合材料的电绝缘性能
    3.4 本章小结
第四章 高导热绝缘聚乙烯醇/聚多巴胺包覆氮化硼纳米片复合材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及试剂
        4.2.2 氮化硼纳米片(BNNS)的制备
        4.2.3 氧化石墨烯(GO)的制备
        4.2.4 氮化硼纳米片-聚多巴胺-银颗粒(BNNS-PDA-Ag)杂化材料的制备
        4.2.5 聚乙烯醇/氮化硼纳米片-聚多巴胺-银/氧化石墨烯复合材料(PVA/BNNS-PDA-Ag/GO)的制备
        4.2.6 表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 BNNS-PDA-Ag和 GO的微观形貌
        4.3.2 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜材料的微观形貌
        4.3.3 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜材料的导热性能
        4.3.4 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的力学性能
        4.3.5 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的电绝缘性能
    4.4 本章小结
第五章 导热绝缘聚苯乙烯/聚多巴胺包覆氧化石墨烯复合材料的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料及试剂
        5.2.2 聚苯乙烯(PS)微球的制备
        5.2.3 氧化石墨烯(GO)的制备
        5.2.4 聚多巴胺包覆氧化石墨烯(GO-PDA)的制备
        5.2.5 聚苯乙烯/聚多巴胺包覆氧化石墨烯(PS/GO-PDA)复合材料的制备
        5.2.6 表征方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PS、GO-PDA以及PS/GO-PDA混合粉末的微观形貌
        5.3.2 PS/GO-PDA复合材料的微观形貌
        5.3.3 PS/GO-PDA复合材料的导热性能
        5.3.4 PS/GO-PDA复合材料的力学性能
        5.3.5 PS/GO-PDA复合材料的热稳定性能
        5.3.6 PS/GO-PDA复合材料的电绝缘性能
    5.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    创新点
    不足及展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利

(7)多功能农药载药体系设计与调控释放性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 农药发展与国家战略需求
        1.1.1 我国农药使用现状
        1.1.2 农药减施增效战略需求和零增长方案
    1.2 农药损失途径与影响因素
        1.2.1 农药损失途径
        1.2.2 农药利用率的影响因素
    1.3 农药载药体系设计与研究进展
        1.3.1 农药载药体系的设计理念
        1.3.2 农药载体材料的研究进展
        1.3.2.1 无机材料
        1.3.2.2 有机材料
    1.4 农药控释放技术与研究进展
        1.4.1 控制释放途径及其分类
        1.4.2 控制释放技术存在的问题及发展趋势
    1.5 释放机理研究
        1.5.1 零级释放动力学模型
        1.5.2 一级动力学模型
        1.5.3 Peppas模型
        1.5.4 Higuchi模型
        1.5.5 Gallagher-Corrigan模型
    1.6 选题依据及意义
        1.6.1 立题依据
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线图
第二章 介孔二氧化硅基载药体系设计及性能研究
    2.1 引言
    2.2 碳量子点修饰介孔二氧化硅载药体系的设计与性能研究
        2.2.1 实验材料与方法
        2.2.1.1 试剂与材料
        2.2.1.2 仪器与设备
        2.2.2 实验操作
        2.2.2.1 荧光介孔二氧化硅纳米颗粒的制备
        2.2.2.2 丙硫菌唑纳米载药颗粒的制备
        2.2.2.3 纳米颗粒的表征
        2.2.2.4 载药量与释放性能测定
        2.2.2.5 对小麦赤霉病的抑菌活性测定
        2.2.2.6 荧光介孔二氧化硅在菌丝体及小麦植株的传输情况
        2.2.3 结果与分析
        2.2.3.1 纳米颗粒表征
        2.2.3.2 荧光介孔二氧化硅纳米颗粒载药量及缓释性能
        2.2.3.3 荧光介孔二氧化硅纳米载药颗粒的杀菌活性
        2.2.3.4 荧光介孔二氧化硅纳米载药颗粒的吸收传导性能
        2.2.4 结论
    2.3 羧甲基壳聚糖改性介孔二氧化硅载药体系的设计与性能研究
        2.3.1 实验材料与方法
        2.3.1.1 材料与试剂
        2.3.1.2 仪器与设备
        2.3.2 实验操作
        2.3.2.1 介孔二氧化硅载药体系的制备
        2.3.2.2 氨基化MSN的合成
        2.3.2.3 乳化法同步包封改性介孔二氧化硅载药体系的制备
        2.3.2.4 羧甲基壳聚糖改性介孔二氧化硅载药体系的表征
        2.3.2.5 载药量测定
        2.3.2.6 体外释放试验
        2.3.2.7 杀菌活性测定
        2.3.2.8 纳米载药体系在菌丝体及靶标作物的传输性能测定
        2.3.3 结果与讨论
        2.3.3.1 纳米颗粒的合成
        2.3.3.2 纳米颗粒的表征
        2.3.3.3 载药体系载药量及缓释性能研究
        2.3.3.4 载药体系杀菌活性研究
        2.3.3.5 载药体系吸收传导性能研究
        2.3.4 结论
    2.4 多巴胺铜离子改性介孔二氧化硅载药体系的设计与性能研究
        2.4.1 实验材料与方法
        2.4.1.1 材料与试剂
        2.4.1.2 仪器与设备
        2.4.2 实验操作
        2.4.2.1 MSN的合成
        2.4.2.2 PDA修饰MSN的制备
        2.4.2.3 铜离子键合多巴胺改性介孔二氧化硅载药体系的制备
        2.4.2.4 荧光标记功能化的纳米颗粒的合成
        2.4.2.5 多巴胺和铜离子改性介孔二氧化硅载药体系的表征
        2.4.2.6 载药量测定
        2.4.2.7 体外释放性能测定
        2.4.2.8 杀菌活性测定
        2.4.2.9 靶标作物界面的接触角测定
        2.4.2.10 菌丝体对载药纳米颗粒的吸收测定
        2.4.3 结果与讨论
        2.4.3.1 纳米颗粒的合成
        2.4.3.2 纳米颗粒表征
        2.4.3.3 载药体系载药量及缓释性能研究
        2.4.3.4 载药体系杀菌活性研究
        2.4.3.5 载药体系接触角研究
        2.4.3.6 传输性能研究
        2.4.4 结论
    2.5 本章小结
第三章 壳聚糖基载药体系的设计及性能研究
    3.1 引言
    3.2 温度和p H双重敏感壳聚糖微囊载药体系的构建及释放性能
        3.2.1 材料和方法
        3.2.1.1 材料和试剂
        3.2.1.2 仪器和设备
        3.2.2 实验操作
        3.2.2.1 改性壳聚糖的制备
        3.2.2.2 载药微囊的制备
        3.2.2.3 载药微囊的表征
        3.2.2.4 载药微囊的载药量和包封率的测定
        3.2.2.5 环境响应型释放性能测定
        3.2.2.6 载药微囊的光稳定性测定
        3.2.2.7 载药微囊对斑马鱼的急性毒性测定
        3.2.3 结果与讨论
        3.2.3.1 改性壳聚糖的表征
        3.2.3.2 载药微囊的表征
        3.2.3.3 载药微囊配方优化结果
        3.2.3.4 载药微囊环境响应性缓释性能研究
        3.2.3.5 载药微囊光稳定性研究
        3.2.3.6 载药微囊对斑马鱼急性毒性研究
        3.2.4 结论
    3.3 协同增效锰基羧甲基壳聚糖水凝胶载药体系的设计与性能研究
        3.3.1 实验材料
        3.3.1.1 材料与试剂
        3.3.1.2 仪器与设备
        3.3.2 实验操作
        3.3.2.1 金属基羧甲基壳聚糖水凝胶的制备
        3.3.2.2 单因素实验设计
        3.3.2.3 正交实验设计
        3.3.2.4 金属基羧甲基壳聚糖水凝胶的表征
        3.3.2.5 载药量与包封率测定
        3.3.2.6 水凝胶溶胀性能测定
        3.3.2.7 水凝胶释放性能测定
        3.3.2.8 水凝胶生物活性测定
        3.3.2.9 丙硫菌唑凝胶颗粒在小麦植株中的剂量分布规律
        3.3.2.10 样品准备
        3.3.3 结果与讨论
        3.3.3.1 水凝胶的制备
        3.3.3.2 金属基羧甲基壳聚糖水凝胶的表征
        3.3.3.3 不同条件对水凝胶微球成型的影响
        3.3.3.4 单因素实验设计结果分析
        3.3.3.5 正交实验设计结果分析
        3.3.3.6 水凝胶溶胀性能研究
        3.3.3.7 水凝胶释放性能研究
        3.3.3.8 水凝胶生物活性研究
        3.3.3.9 丙硫菌唑在植物体内的剂量分布情况研究
        3.3.3.10 水凝胶营养功能研究
        3.3.4 结论
    3.4 农药作为凝胶因子的壳聚糖基水凝胶载药体系的设计与性能研究
        3.4.1 材料与方法
        3.4.1.1 材料与试剂
        3.4.1.2 仪器与设备
        3.4.2 实验操作
        3.4.2.1 水凝胶制备
        3.4.2.2 水凝胶表征
        3.4.2.3 不同性质水凝胶的设计
        3.4.2.4 水凝胶载药稳定性测定
        3.4.2.5 水凝胶溶胀性能测定
        3.4.2.6 水凝胶生物活性测定
        3.4.2.7 水凝胶土壤保水性测定
        3.4.2.8 水凝胶土壤淋溶性能测定
        3.4.2.9 水凝胶界面持流量测定
        3.4.2.10 水凝胶的接触角测定
        3.4.2.11 水凝胶弹跳性能测定
        3.4.3 结果与讨论
        3.4.3.1 水凝胶的表征
        3.4.3.2 不同性质水凝胶的制备影响因素
        3.4.3.3 水凝胶中有效成分的稳定性测定
        3.4.3.4 水凝胶溶胀性能研究
        3.4.3.5 水凝胶生物活性研究
        3.4.3.6 水凝胶土壤保水性研究
        3.4.3.7 水凝胶在土壤淋溶性能研究
        3.4.3.8 水凝胶界面持流量研究
        3.4.3.9 水凝胶的接触角研究
        3.4.3.10 水凝胶弹跳性能测定
        3.4.4 结论
    3.5 本章小结
第四章 全文总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 创新点
    4.3 问题与展望
参考文献
致谢
个人简历

(8)基于科技文献的燃料电池汽车企业技术机会研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 当前研究与存在的问题
    1.2 研究问题的提出与研究方案
        1.2.1 研究问题的提出
        1.2.2 理论研究构架
    1.3 研究内容与框架
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究框架
    1.4 研究意义
    1.5 主要创新点
第二章 理论方法和文献综述
    2.1 技术机会分析相关理论
        2.1.1 技术预测与技术机会分析
        2.1.2 技术机会的含义
        2.1.3 技术机会分析方法与工具
    2.2 文本挖掘在技术机会分析中的应用
        2.2.1 文本分割与句法分析
        2.2.2 关键词提取
        2.2.3 文本聚类
    2.3 网络分析在技术机会分析中的应用
        2.3.1 关系提取
        2.3.2 特征与结构分析
    2.4 文献计量与专利分析在技术机会分析中的应用
        2.4.1 趋势分析
        2.4.2 计量指标
    2.5 本章小结
第三章 燃料电池汽车企业核心技术研发方向识别研究
    3.1 问题的提出
    3.2 核心技术领域识别及发展水平分析
        3.2.1 基于文本挖掘的核心技术组件萃取
        3.2.2 企业的技术组合向量构建
        3.2.3 基于技术组合向量的技术发展水平分析
    3.3 核心技术领域潜力评估及发展优先级分析
        3.3.1 技术竞争强度评估
        3.3.2 技术生命周期评估
        3.3.3 技术市场潜力评估
    3.4 核心技术领域的创新发展点识别
        3.4.1 专利关系映射
        3.4.2 创新专利识别
    3.5 实证研究——以通用公司为例识别企业核心技术研发方向
        3.5.1 案例研究背景
        3.5.2 数据采集与处理
        3.5.3 通用公司核心技术领域识别及发展水平分析
        3.5.4 通用公司核心技术领域潜力评估与发展优先级分析
        3.5.5 通用公司核心技术领域中的创新专利识别
    3.6 本章小结
第四章 燃料电池汽车企业技术创新方案识别研究
    4.1 问题的提出
    4.2 燃料电池汽车领域技术网络描述
        4.2.1 燃料电池汽车领域技术网络构建方法
        4.2.2 技术网络特征描述
    4.3 基于多元链路结构的技术方案识别
        4.3.1 基于文献数据的技术方案识别
        4.3.2 基于专利数据的技术方案识别
    4.4 基于回归分析的技术创新方案评价与预测模型
        4.4.1 技术创新方案综合评价指标体系构建
        4.4.2 基于回归分析构建技术创新方案预测模型
    4.5 实证研究——以“储氢技术”为例开展企业技术创新方案识别研究
        4.5.1 储氢技术网络特征描述
        4.5.2 基于多元链路结构的储氢技术方案识别
        4.5.3 构建基于回归分析的储氢技术方案评价模型
        4.5.4 预测储氢技术领域未来技术创新方案并进行结果验证
    4.6 本章小结
第五章 燃料电池汽车企业技术商业化机会分析
    5.1 问题的提出
    5.2 技术商业化机会分析框架
        5.2.1 技术商业化机会分析思路及方法
        5.2.2 技术商业化机会分析步骤
    5.3 面向技术的商业化机会分析
        5.3.1 基于专利分析的竞争对手企业初选
        5.3.2 基于协同过滤的竞争对手企业识别
        5.3.3 技术领域潜在商业化机会分析
    5.4 面向行业的商业化机会分析
        5.4.1 技术与行业映射关系
        5.4.2 基于技术与行业映射关系的商业化机会分析
        5.4.3 行业未来发展潜力评价
    5.5 实证研究——以“储氢技术”为例开展企业的技术商业化机会分析
        5.5.1 数据收集
        5.5.2 面向技术的商业化机会分析
        5.5.3 面向行业的商业化机会分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本研究的主要工作与结论
    6.2 研究的局限性
    6.3 后续研究建议
附录 A
附录 B
附录 C
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简介及联系方式

(9)AuNP-PDMS复合薄膜的可控制备与生物传感研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物传感器
        1.2.1 生物传感器的定义及特性
        1.2.2 生物传感器的分类
        1.2.3 生物传感器的应用与研究
    1.3 表面应力生物传感器
        1.3.1 表面应力
        1.3.2 表面应力生物传感器的特点
        1.3.3 表面应力生物传感器的结构与分类
        1.3.4 表面应力生物传感器的应用与研究现状
    1.4 AuNP-PDMS复合薄膜
        1.4.1 AuNP-PDMS复合材料的特点
        1.4.2 AuNP-PDMS复合薄膜的制备方法与应用
    1.5 主要内容和章节安排
第二章 AuNP-PDMS复合薄膜的可控制备与表征
    2.1 引言
    2.2 AuNP-PDMS复合薄膜的可控制备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 AuNP-PDMS复合薄膜的制备流程
    2.3 AuNP-PDMS复合薄膜的表征与讨论
    2.4 AuNP-PDMS复合薄膜的制备原理
    2.5 AuNP-PDMS复合薄膜的电学特性研究
        2.5.1 复合薄膜电极的制备与表征
        2.5.2 复合薄膜的电学测试
        2.5.3 AuNP-PDMS复合薄膜的导电机理
        2.5.4 AuNP-PDMS复合薄膜对微形变的响应
    2.6 AuNP-PDMS复合薄膜电学特性的仿真
    2.7 本章小结
第三章 基于物理吸附的单层型AuNP-PDMS复合薄膜的生物传感研究
    3.1 引言
    3.2 单层型AuNP-PDMS复合薄膜表面应力生物传感器的制备
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 表面应力生物传感器的制备流程
    3.3 表面应力生物传感器的改性与结构优化
    3.4 表面应力生物传感器对葡萄糖分子的检测
        3.4.1 实验试剂
        3.4.2 葡萄糖分子的检测机理
        3.4.3 传感器对葡萄糖分子的传感特性
    3.5 表面应力生物传感器对BSA分子的检测
        3.5.1 实验试剂
        3.5.2 BSA分子的检测机理
        3.5.3 BSA分子的表征
        3.5.4 传感器对BSA分子的传感特性
    3.6 表面应力生物传感器对E.coli的检测
        3.6.1 实验试剂
        3.6.2 E.coli的检测机理
        3.6.3 传感器对E.coli O157:H7 的传感特性
    3.7 本章小结
第四章 单层型AuNP-PDMS复合薄膜的特异性生物传感研究
    4.1 引言
    4.2 葡萄糖的特异性检测
        4.2.1 表面应力生物传感器的GOx修饰
        4.2.2 传感器的GOx修饰原理
        4.2.3 葡萄糖检测原理
        4.2.4 pH和H_2O_2对传感器的影响
        4.2.5 葡萄糖检测
        4.2.6 葡萄糖检测的特异性
    4.3 E.coli O157:H7 的特异性检测
        4.3.1 表面应力生物传感器的E.coli抗体修饰
        4.3.2 E.coli检测原理
        4.3.3 E.coli的检测
        4.3.4 E.coli的活性检测
        4.3.5 E.coli检测的特异性和选择性
        4.3.6 传感器的稳定性
    4.4 BSA的特异性检测
        4.4.1 表面应力生物传感器的BSA抗体修饰
        4.4.2 BSA表征
        4.4.3 BSA的检测原理
        4.4.4 BSA检测
        4.4.5 BSA检测的特异性
    4.5 本章小结
第五章 三明治型AuNP-PDMS复合薄膜的特异性生物传感研究
    5.1 引言
    5.2 三明治型AuNP-PDMS复合薄膜传感器的制备
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 试验仪器
        5.2.3 三明治型传感器的制备
    5.3 三明治型AuNP-PDMS复合薄膜传感器对葡萄糖的检测
        5.3.1 传感器GOx的修饰
        5.3.2 葡萄糖传感机理研究
        5.3.3 葡萄糖检测
        5.3.4 葡萄糖检测的特异性
        5.3.5 葡萄糖传感器的稳定性
    5.4 三明治型AuNP-PDMS复合薄膜传感器对BSA的检测
        5.4.1 传感器BSA抗体的修饰
        5.4.2 BSA传感机理研究
        5.4.3 直接分析法检测BSA
        5.4.4 夹心分析法检测BSA
        5.4.5 夹心分析法检测BSA的特异性
        5.4.6 夹心分析法检测BSA的选择性
        5.4.7 夹心分析法检测BSA的稳定性
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及获得的研究成果
致谢

(10)用于构建可控DNA分子网络和优化基因编辑系统的功能核酸的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 遗传基因DNA的简介
    1.2 DNA纳米技术
        1.2.1 DNA链替换反应
        1.2.2 DNA功能化的金纳米粒子
    1.3 核酸动态纳米技术与合成生物学的结合
        1.3.1 CRISPR/Cas9基因编辑技术
        1.3.2 核酸的动态纳米技术与CRISPR机制的结合
第二章 pH控制的可分离式DNA反应网络
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验所用缓冲液
        2.2.3 DNA复合物的制备
        2.2.4 Native-PAGE表征手段
        2.2.5 荧光动力学的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 pH控制的可分离式DNA反应电路的设计原理
        2.3.2 基于分子间CG-C+三链结构的pH可控体系
        2.3.3 基于分子间TA-T三链结构的pH可控体系
        2.3.4 pH控制下的双输入反应体系
    2.4 本章小结
第三章 pH控制下球形核酸的可重置自组装反应
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验试剂及材料
        3.2.2 DNA杂交双链的制备
        3.2.3 SNA的制备
        3.2.4 DNA功能化球形核酸(SNA-S2)的制备
        3.2.5 SNA自组装的实时监测
        3.2.6 可重置SNA组装实验的操作
        3.2.7 SNA底物回收实验的操作
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 pH控制下的可重置自组装体系的设计原理
        3.3.2 该体系的优化及其反应灵敏性
        3.3.3 该体系的SNP检测
        3.3.4 该体系的反应可重置性
        3.3.5 反应底物SNA-S2的可回收实验
    3.4 本章小结
第四章 采用5'端化学修饰双链DNA供体的高效CRISPR敲入策略
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 质粒的构建
        4.2.2 双链DNA供体的制备
        4.2.3 Cas9 RNP以及Cpf1 RNP
        4.2.4 寡核苷酸的修饰
        4.2.5 细胞的培养与转染
        4.2.6 流式的分析、细胞分选以及KI克隆的分离实验
        4.2.7 基因组序列的PCR以及DNA的测序
        4.2.8 TIDE的分析
        4.2.9 液滴数字PCR实验(Droplet Digital PCR,ddPCR)
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cas9-RNP与双链DNA供体结合的快速基因编辑的优化
        4.3.2 双链DNA供体末端化学基团的修饰
        4.3.3 该体系策略下通用性的验证
        4.3.4 该策略对基因编辑准确性的影响
    4.4 本章小结
第五章 有效提高基因编辑精准度的短单链DNA保护sgRNA策略
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 质粒与寡核苷酸
        5.2.2 Cas9蛋白以及sgRNA的制备
        5.2.3 CRISPR体外切割实验
        5.2.4 EGFP蛋白稳转细胞系的制备
        5.2.5 细胞的培养与转染
        5.2.6 TIDE的分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 短单链DNA保护sgRNA策略的设计
        5.3.2 短单链DNA保护sgRNA策略的评估与优化
        5.3.3 短单链DNA保护sgRNA策略对单碱基错配的耐受性测试
        5.3.4 该策略在人类内源基因组脱靶效应的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

四、纳米技术及其在新材料领域中的应用与展望(论文参考文献)

  • [1]科学基金的资助效益研究 ——基于科研合作的中介效应[D]. 蔡小静. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]纸基过渡金属及其复合材料的设计制备与电化学应用研究[D]. 李丽. 济南大学, 2021(02)
  • [3]化学铜及其原位衍生的微纳米阵列在电子器件中的应用研究[D]. 谢金麒. 中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院), 2021(01)
  • [4]新型InAsSb纳米线及Cd3As2 Dirac半金属薄膜微结构与探测性能研究[D]. 姚晓梅. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [5]黑磷等二维材料的制备及其应用研究[D]. 黄浩. 中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院), 2021(01)
  • [6]高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究[D]. 袁皓. 江南大学, 2021(01)
  • [7]多功能农药载药体系设计与调控释放性能研究[D]. 许春丽. 中国农业科学院, 2021(01)
  • [8]基于科技文献的燃料电池汽车企业技术机会研究[D]. 史璇. 山西大学, 2020(12)
  • [9]AuNP-PDMS复合薄膜的可控制备与生物传感研究[D]. 赵冬. 太原理工大学, 2020
  • [10]用于构建可控DNA分子网络和优化基因编辑系统的功能核酸的研究[D]. 郭宜君. 中国科学技术大学, 2020(01)

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纳米技术及其在新材料领域的应用与展望
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