一、摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察(英文)（论文文献综述）
张文思[1]（2021）在《多肽自组装功能杂化材料的设计与应用》文中提出多肽自组装纳米材料由于具有序列可编辑、自组装可调控、环境毒性低、生物相容性高等优势,被广泛应用于化学传感、生物医药、能源催化等领域。为了实现更广泛的应用,多肽纳米纤维与无机纳米材料进行杂化是一个引人关注的研究方向。经过序列设计,多肽纳米纤维与无机纳米粒子进行杂化,结合二者的自组装结构优势和功能性优势,可以构筑具有超分子结构的多功能多肽杂化纳米材料。这种方法可以提升无机纳米粒子的分散性、稳定性、生物相容性,提高材料固有的理化性能,从而拓展多肽纳米杂化材料的应用领域。以近年来多肽序列设计、自组装形貌调控、以及纳米杂化材料合成等工作为基础,我们结合多肽-无机纳米粒子的杂化过程和自组装过程,成功合成构建了一系列多功能多肽纳米杂化材料,可应用于化学传感、生物成像、生物催化等领域。本课题中构建的多肽纳米杂化材料利用多肽自组装体系设计,实现了无机纳米粒子的高效绿色合成,提升了无机纳米粒子的固有理化生物性能,赋予了无机纳米粒子环境响应性能。本课题聚焦多肽纳米杂化纤维的合成工艺、形貌调控、应用性能等问题,使用了透射电镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、圆二色谱（CD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、光电子能谱（XPS）、以及Zeta电位以及动态光散射粒度分析（DLS）等一系列分析测试手段,深入研究了纳米粒子的合成过程、自组装过程和二级结构,精确表征了多肽纳米杂化纤维的一系列理化性质。本课题设计的多肽-无机纳米粒子杂化体系,解决了纳米杂化材料在合成和应用中一系列问题,优化了合成方法,扩展了应用场景,取得创新性成果如下:1.建立高效环保的多肽纳米杂化纤维自组装体系:我们设计了多功能多肽序列,能同时合成无机纳米粒子,并将其自组装构建成杂化纳米纤维。这种杂化纳米纤维的构建方法简化了无机纳米粒子的合成制备步骤,避免了有毒溶剂的参与,同时完成了纳米粒子的原位合成和自组装,制备了多肽-金纳米粒子杂化纳米纤维（PNF-Au NPs）、多肽-纳米金簇纳米杂化纤维（PNF-Au NCs）和多肽-二硫化钼纳米片层（BLG-Mo S2）。该体系在成功实现多功能纳米杂化材料高效合成的同时,还具有反应条件温和,体系纯净等优势,减少了反应的副产物和后处理步骤。2.通过多肽自组装进一步增强无机纳米粒子的性能:经过多肽修饰,纳米粒子在水溶液中分散性、稳定性和生物相容性都得到了增强。不仅如此,利用自组装过程对于纳米金簇的荧光放大效应,我们提高了纳米金簇的荧光强度,增强了纳米金簇对细胞的亲和性,从而实现了生物成像和温度传感双功能应用,为扩展纳米材料在生命科学领域中的应用提供了更多的可能性。3.成功实现了多肽自组装纳米杂化材料在催化过程中的创新性应用:通过多肽自组装赋予了纳米杂化材料的响应性自组装功能,并据此制备了一种环境响应性催化剂。我们采用一步法用多肽分子高效剥离了二硫化钼纳米片层,并将多肽修饰在纳米片层上进行杂化。这种制备方法不仅高效绿色并且提升了二硫化钼纳米片层的水溶性、分散性和可降解性。研究了二硫化钼纳米片层的环境响应性自组装,制备了具有可控响应性的多肽-无机纳米粒子自组装体系,从而成功实现了功能可开关的过氧化氢催化,成功构建了具有环境响应性的可开关二硫化钼催化剂,为解决催化体系中催化剂的回收和降解问题建立了新方法。
吴声豪[2]（2021）在《石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用》文中认为光热转换是一种清洁的太阳能利用技术,其中,光热蒸发是广泛涉及且非常重要的热物理过程。太阳辐射具有能流密度低和间歇性的特征,使基于体相加热的小型光热蒸发系统存在温度响应慢、能量效率低的问题。光热局域化界面蒸发（photothermal interfacial evaporation by heat localization）将能量集中在液体与空气的界面,使局部区域发生快速升温和汽化,可显着提升光热蒸发的温度响应和能量效率,在小型分布式海水淡化、蒸汽灭菌、污水净化等场景展现出应用潜力。光热局域化界面蒸发涉及光能与热能的转换、固相与液相的热传递、分子和离子的输运等,深入理解以上能质传输过程的机理是指导开发光热材料、优化光热蒸发性能和设计热局域化系统的关键。与此同时,光热材料的微小化,如纳米薄片,可能会导致其光学、热学规律偏离已有的体材料特征,产生特殊的现象,如尺寸效应和边缘效应,但现有理论还无法充分解释这些现象,因此需要开展更多的研究工作,以推进纳米光热转换和热局域化界面蒸发理论体系的发展和完善。本论文聚焦于“光热局域化界面蒸发”过程所涉及的光热学问题,以石墨烯基光热材料为主要研究对象,运用密度泛函理论和分子动力学模拟,结合实验检测和微观表征,深入研究了石墨烯光热材料的取向特征、结构尺寸、表面浸润性对光吸收、光热转换、热局域化效应、固-液界面传热以及界面吸附与流动等热质传输过程的作用机制,并着重分析以上过程在微纳尺度下的特殊规律和现象,以及结构的微小化对以上过程的影响。全文共11章,其中第3、4、5章研究了光热蒸发过程中与能量传递相关的热物理现象,如光的吸收、光热转换和界面传热;第6、7章则直接进行光热蒸发测试,讨论以上能量传输特性对光热蒸发性能的影响;第8、9章进一步研究光热蒸发系统中的界面吸附和流动现象,重点谈论在纳米尺度下的特殊现象和增强效应;第10章则基于前面章节对光热局域化效应的理解,提出一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,并探讨石墨化机理。1)第3章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对其光学性质的影响。通过密度泛函理论,计算了多种石墨烯结构的光学性质,发现石墨烯具有光学各向异性,对平行其六角形晶面传播的太阳辐射的吸收能力,远强于对垂直晶面传播辐射的吸收能力,这是因为石墨烯对太阳辐射（200～2600 nm）的吸收主要取决于π-π*电子跃迁,当辐射传播方向与晶面垂直时,同一原子层内的π-π*电子跃迁被禁止,导致π-π*电子跃迁发生的概率较低;对于平行辐射而言,同一原子层内的π-π*电子跃迁被允许,使石墨烯对辐射的吸收能力显着提高;对于同是平行晶面传播的辐射,如传播方向与石墨烯的扶手型边缘正交或与锯齿型边缘正交,石墨烯的吸收性质也表现出一定的差异。另外,当结构尺寸沿辐射传播方向延长,石墨烯对太阳辐射的有效吸收率呈非线性增长,而增长率呈下降趋势。基于理论计算结果,设计并制备了晶面取向与辐射传播方向平行的垂直取向石墨烯,构筑了纳米尺寸的“光陷阱”,将对太阳辐射的有效吸收率提高到了98.5%。2)第4章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对光热转换特性的影响,并协同热局域化设计,加快了光热转换的温度响应。研究发现石墨烯在光照下的温度响应特性与其光吸收性质紧密关联,对入射光的有效吸收率越高,其表面的升温速度越快,稳态温度也越高,其中垂直取向石墨烯表现出比水平石墨烯膜更高的光吸收能力和更快的温度响应。另外,利用共价键将垂直取向石墨烯与具有低导热系数的石墨烯气凝胶,连接成兼具吸光和隔热功能的一体化石墨烯结构,在获得高光吸收率的同时,有效控制了热能的分配与传递,将能量集中在直接受光区域,提升了局部区域的升温速度和稳态温度,即发生了“光热局域化效应”,在标准太阳辐射强度(1 k W m-2)下,最快升温速度为54.5℃ s-1,进入稳态后,上下区域的温度差可达31.2℃。3)第5章研究了石墨烯的晶面取向特征和表面浸润性对固-液界面传热特性的影响。通过分子动力学模拟,计算了“面接触”和“边缘接触”两种石墨烯-水界面的传热性质,发现“边缘接触”界面具有更低的界面热阻,其中,热流在平行石墨烯晶面方向具有更快的传递速度,以及边缘碳原子与水分子的相互作用力较强,是“边缘强化传热”的主要原因。此外,固体与液体的润湿程度也是决定固-液界面传热系数的关键,通过引入含氧官能团,改善石墨烯的表面浸润性,可以提高液体对固体的润湿程度,增加固液有效接触面积,并加强液体分子与固体表层原子的相互作用,进而减小固-液界面热阻,加快热流在界面的传递。4)第6章研究了一体化石墨烯结构的光热局域化界面蒸发特性,并重点讨论光吸收、光热转换和固液界面传热对光热蒸发性能的影响。通过局部氧化,在一体化石墨烯结构的外表面构筑表面水流通道,获得了集吸光、隔热、输运、蒸发功能为一体的复合石墨烯结构,在光热蒸发测试中,表现出较快的蒸汽温度响应(在10 k W m-2的辐照条件下,仅耗时34 s使蒸汽温度升高到100℃),和较高的能量效率（89.4%）,其中,超高的吸光能力、良好的隔热能力、充足的水流供给以及高效的固-液界面传热是实现快速温度响应和高能量效率的关键。另外,调节石墨烯的表面浸润性,控制水流输运速率,可有效调控蒸汽温度响应与能量效率,但随润湿程度的提升,两者的变化规律不同,蒸汽的温升速度和稳态温度单调下降,而能量效率则先升高后降低。5)第7章研究了石墨烯光热蒸发过程中的传质现象,重点关注水分子和离子的输运、水蒸汽的扩散以及离子的析出和再溶解规律。针对含氧官能团在光照下不稳定的问题,在垂直取向石墨烯的生长过程中进行原位氮掺杂,获得了长期稳定的表面水流通道,在长达240 h的光热海水淡化测试中表现出稳定的输水能力,在1 k W m-2的太阳辐照下,实现了1.27±0.03 kg m-2 h-1的高蒸发速率和88.6±2.1%的高能量效率。另外,水蒸汽自然扩散的路径与光的入射路径重合,会导致光散射和能量损失,通过抽气扇控制气流路径,引导水蒸汽的扩散,可以克服水蒸汽引起的光散射问题。而长时间的光热蒸发会导致蒸发区域的离子浓度上升,出现析盐现象,使吸光和传热性质恶化,但盐离子时刻发生的自扩散行为,会驱使离子通过表面水流通道自高浓度区域向低浓度区域扩散,最终完全溶解,而离子的自扩散速度与表面水流通道尺寸和水膜厚度有关。6)第8章研究了石墨烯光热蒸发过程中的界面流动问题,并着重讨论固体表面浸润性对基于毛细作用的液体吸附和输运规律的影响。成分复杂的水源,如油水混合液,会导致水的光热蒸发速率下降。在石墨烯表面修饰双功能基团（包括-CFx和-COONa）,使其具备排斥油分子和吸附水分子的能力。双疏性的-CFx同时排斥油分子和水分子,但水分子的尺寸较小,能在-CFx的间隙中自由穿梭,且极性的-COONa对水分子的吸引作用较强,使水分子能够穿越-CFx层进而接触并润湿石墨烯表面;而尺寸较大的油分子被-CFx层完全阻隔。在-CFx与-COONa基团的协同作用下,石墨烯表面张力的色散分量减小,而极性分量增大,使其表现出吸引极性水分子,排斥非极性油分子的性质,能够只输运油水混合液中的水分子,实现了选择性光热蒸发,并在以含油海水为水源的海水淡化应用中,获得了超过1.251 kg m-2 h-1的光热蒸发速率和超过85.46%的能量效率。7)第9章进一步探究了液体在石墨烯微纳结构中的界面流动特性,分析了微纳通道尺寸对毛细吸附和虹吸输运过程的影响,以及光加热作用对液体性质和流动的作用机制。研究发现,在微米级多孔结构（石墨纤维）上构筑纳米级孔道（石墨烯纳米片）,可以显着加快对液态油的毛细吸附过程,将毛细吸附系数提升了20.7%。一方面,特征结构的微小化以及石墨烯纳米片的超薄边缘,能显着增加固体的表面粗糙度,起到强化表面浸润性的作用。另一方面,纳米结构的引入增加了固体与液体的可接触面积,使浸润前后的表面能差扩大,提高了固体对液体的吸附能力。同时,在碳纤维表面生长石墨烯纳米片,可以加快基于虹吸效应的界面流动过程,将液态油的虹吸输运速率提高了20.1%。尽管孔道尺寸的缩小会增加固-液界面的流动阻力,但在原微米级结构上增加纳米级孔道,可以使液流通道增多,提高单位时间的流量。此外,基于光热局域化效应的光加热作用,可以显着提高固体通道及通道内液体的温度,降低液体的动力粘度,减小流动阻力,进而加快界面吸附和流动过程。8)第10章基于光热局域化效应,开发了一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,讨论了环氧树脂材料的光致石墨化原理以及曝光时间、辐射强度、曝光次数对石墨化程度的影响。利用高能光束对环氧树脂板进行短时间（0.1～2 s）曝光,因光热转换速度（1 fs～1 ps）远快于热在体材料中的扩散速度（100 ps～10 ns）,在曝光的瞬间产生光热局域化效应,使曝光区域获得超高温度（>1000℃）,驱使芳香环向碳六元环转变,即石墨化。其中,延长曝光时间和提高辐射强度均有助于提高石墨化程度,但曝光时间的延长会导致热扩散严重,损伤非曝光区域;而辐射强度的提高意味着增加聚光设备的复杂性;采用合适的辐射强度和多次短曝光,也可以获得较高的石墨化程度,制备出少层石墨烯材料。
张成超[3]（2021）在《耐磨宽带吸收薄膜的设计、制备与性能研究》文中研究表明耐磨宽带吸收薄膜是指同时具备高的吸收性能和高的耐磨损性能的一类功能薄膜,可以应用于太阳能电池,太阳能热光伏,光学成像系统的消光涂层等领域。然而,目前的广泛研究的平面型宽带吸收薄膜主要由Al2O3等介质层与W等金属层组成的多层薄膜（例如Al2O3/W/Al2O3/W等）,这类薄膜虽然具有较好的吸收特性,但耐磨性能仍不够理想。碳化钛等过渡族金属碳化物由于具有高硬度和高韧性因而具有高的耐磨性能,但截止目前,尚没有研究者将其作为顶层材料用于平面型宽带吸收薄膜设计中,如何在保证高耐磨性能的同时实现可见-近红外的宽带高吸收是一项极具挑战的科研任务。针对高耐磨性能与宽带吸收集成难的问题,我们首次将碳化钛等作为顶层材料引入到平面型宽带吸收薄膜设计中,利用磁控溅射技术,制备了一系列Ti C、含钨（C）和氮（N）的Ti C薄膜,使用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）分析薄膜相结构和组成;使用紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）分光光度计和反射光谱拟合研究了其光学性质;用纳米压痕仪及摩擦磨损仪表征其力学性质和耐磨损性能。主要研究内容可以概括为以下两个方面:（1）基于Ti C的平面型宽带吸收薄膜的设计制备与机理研究。我们制备了性能优异的Ti C/Al2O3/W和Ti C/Al2O3/Ti C/W的平面型宽带吸收薄膜,并基于三维电磁场仿真研究了其宽带吸收机理以及结构参数、偏振和入射角等对吸收的影响;通过摩擦磨损测试、纳米压痕和XPS测试表明顶层Ti C薄膜的引入使宽带吸收薄膜具有高的硬度与韧性,同时由于Ti C薄膜中非晶C的存在以及摩擦过程生成了Ti O2润滑相,有效的降低了摩擦系数;因此,这种硬且韧、低摩擦系数的宽带吸收薄膜具有优异的耐磨损性能。对比现有的平面型宽带吸收薄膜,例如Al2O3/W/Al2O3/W等,我们宽带吸收薄膜具有同等优异的光吸收性能,同时耐磨损性能提升5-8倍。（2）基于含N和含W的Ti C的平面型宽带吸收薄膜设计制备与机理研究。我们制备了性能优异的Ti-C-N/Al2O3/W和Ti C（W）/Al2O3/Ti C（W）/W的平面型宽带吸收薄膜,并基于三维电磁场仿真研究了其宽带吸收机理以及结构参数、偏振和入射角等对吸收的影响。N和W的引入使Ti C薄膜具有高的硬度与韧性,这归因于硬质Ti C与Ti N或WC嵌入非晶基质中而形成协同效应。同时,N和W的引入使Ti C薄膜还能保持相对较低的摩擦系数;因此,这种硬且韧、低摩擦系数的宽带吸收薄膜具有优异的耐磨损性能。对比基于Ti C设计的耐磨宽带吸收薄膜具有同等优异的光吸收性能,同时耐磨损性能提升80%-170%。这类耐磨宽带吸收薄膜有望在特殊的装配条件和服役环境下取代现有的吸收薄膜作为耐磨宽带吸收薄膜使用,为新型耐磨反射抑制薄膜应用于阳能电池,太阳能热光伏,光学成像系统的消光涂层等领域光学成像的消光涂层提供思路和新型薄膜材料。
蓝玲怡[4]（2021）在《植物水分信息原位无损感知方法及其自供电柔性可穿戴器件研究》文中进行了进一步梳理水分胁迫会对植物的生理活动造成不良影响,阻碍其正常生长发育。因此,在实际生产过程中需要充分掌握植物的水分信息,及时为植物浇水,避免水分胁迫现象的发生。植物的某些生理参数如蒸腾作用、茎秆直径等可反映植物的水分信息,从而可用于判断植物受水分胁迫的程度。然而,目前常见的植物水分信息的检测方法存在滞后性、灵敏度低、难以实现原位无损感知等局限性。因此迫切需要研究高效、精准的检测方法,实现对植物水分信息的实时、原位、无损以及高灵敏度检测。基于此,本论文以植物生理学为研究基础,以柔性电子学和纳米材料学为研究手段,制备了可与植物表面实现有效贴合的柔性可拉伸感知器件以及可为感知器件提供电能的供电器件,并进一步探明了感知器件的感知机理及供电器件的产电机理。在此基础上,构建了自供电柔性可穿戴系统,并验证了该系统用于植物水分信息原位无损感知的可行性,为实现植物水分信息的原位无损感知提供了理论依据与方法依据。本文构建的自供电柔性可穿戴原位无损感知系统对植物其他生理信息的原位无损感知具有一定的参考价值和借鉴意义,为未来构建智能农业系统提供了新的方法与思路。本文的主要研究内容和研究结果如下:（1）针对植物叶片表面不规则,难以实现和刚性传感器有效贴合的难题,设计并制备了可与叶片表面实现良好保形接触的柔性感知器件。首先,利用激光诱导石墨烯技术制备柔性叉指电极,相比于传统的叉指电极制备工艺,该方法在实现大规模生产的同时更加简便和快速。随后,以氧化石墨烯为湿敏材料,制备了柔性湿度感知器件,实验结果表明该柔性湿度感知器件在50 Hz的采样频率下,对水分的检测灵敏度为3215 pF/%RH,且具有优良的弯曲稳定性和长期稳定性。基于此,以检测植物蒸腾作用释放的水蒸气为例,建立了植物水分信息原位无损感知方法,探明了植物水分信息的感知机理,并进一步验证了该感知方法的可行性,为实现植物水分信息的原位无损感知奠定了基础。（2）为了解决上述柔性感知器件难以适应植物在生长发育过程中发生形变的问题,设计并制备了可适应植物生长、随植物而形变的可拉伸应变感知器件。该感知器件以可拉伸聚合物为基底,以导电复合纳米材料为感应材料,为了进一步提升器件的稳定性,将感应材料封装于可拉伸聚合物之间,防止材料的氧化。随后,对该可拉伸应变感知器件的性能进行了测试,结果表明其具有良好的可拉伸性（70%）、高检测灵敏度（应变系数为215.4）以及长期稳定性,为后期建立高效准确的植物水分信息原位无损感知方法奠定了基础。（3）为了解决上述感知器件的能源供应问题,实现器件的无电池化以及高精度工作,设计了可将农业环境中的风能及雨滴能转化为电能的柔性摩擦纳米发电机。首先,基于植物的生理特性,通过结合静电纺丝技术和真空抽滤技术制备得到轻薄、透气、疏水的摩擦纳米发电机。随后对器件的性能进行测试,获取了其输出功率、稳定性以及与植物叶片的粘附力等性能参数。此外,通过模拟自然环境中的风、雨等外界条件,测试了该柔性摩擦纳米发电机的输出性能,并验证了其为感知器件供电的可行性,为后期建立自供电系统奠定了基础。（4）为了进一步解决上述摩擦纳米发电机驱动源受限,无法持续稳定产生电能的问题,设计了可以将环境中无处不在的湿度转化为电能的柔性湿度发电器件。首先,以纤维素滤膜为柔性基底,以碳纳米颗粒为功能材料,制备不对称结构的柔性湿度发电器件。随后,探明了湿度发电器件输出电压的影响因素及产电机理。基于此,以商业化感知器件为对象,进一步验证了柔性湿度发电器件为感知器件持续供电的可行性,为后期建立可持续的自供电系统奠定了基础。（5）在上述四章研究内容的基础上,通过集成电路设计,将可拉伸感知器件和供电器件集成,构建了自供电柔性可穿戴原位无损感知系统。实验中测试了感知器件的传感性能以及供电器件为集成电路供电的性能。在此基础上,以植物茎秆的直径变化作为反映植物水分信息的指标,验证了该自供电柔性可穿戴系统用于植物水分信息原位无损感知的可行性,为及时判断植物受到的水分胁迫程度提供了新的途径与思路,对保障作物产量以及指导农业精准灌溉具有重要意义。
刘鸿鑫[5]（2021）在《一种新型可控聚合物涂层的构筑与应用初探》文中研究表明聚多巴胺（PDA）是目前公认为有效、功能强大的通用涂层,在应用化学、物理学、医学和工程学的跨学科领域中得到了迅速而广泛的应用,但是该技术尚存在明显的缺点。PDA涂层的机械强度不高、耐磨性差,即使很小的外部环境变化（例如超声波、酸溶液等）也可能导致涂层剥落。另外经过PDA修饰的表面会留下较深的颜色背景。因此本文提出了一种利用双（乙烯基磺酰）甲烷（BVS）涂层制备方法,在几乎所有表面上逐渐形成通用涂层,具有可控性、广谱性和可后续反应活性等优点,同时具备良好的稳定性和无深色背景的特点。首先,研究了反应的可控性和可后续反应活性。基于硅片表面,通过等离子氧处理和BVS偶联反应,成功构建了该涂层。为验证可控性,通过静态水接触角（CA）和椭偏仪等测试说明了涂层的厚度是随时间变化的函数,反应12 h后便已达到60 nm,高于PDA涂层所能达到的50 nm的最大厚度。同时,利用荧光染料Sulfo-Cy3-NH2验证了表面的可后续反应活性。然后,研究了反应的广谱性和稳定性。我们在金属（钛、金、钢）、金属氧化物（氧化铝）、无机非金属（硅、玻璃）和聚合物（聚丙烯、聚四氟乙烯）上成功构筑BVS涂层,证明了该涂层广泛适用性且不会留下深色背景。此外,我们还在超声条件、酸溶液处理进和高压蒸汽灭菌条件下,证明了BVS涂层具有良好的机械稳定性和反应活性稳定性。最后,初步探索了BVS涂层对细胞生长的促进作用。我们利用小鼠胚胎成纤维细胞系（NIH-3T3）,通过对经PDA和BVS处理的钛表面的细胞进行荧光图像分析,对黏附面积和细胞核数进行定量。细胞培养培养1天后,可以发现含BVS涂层的钛表面细胞存活率为59.4%,显着高于含PDA涂层的钛表面的36.5%细胞存活率。培养2天后,BVS涂层表面细胞增殖为第1天的10.6倍,高于PDA涂层的8.0倍。上述结果表明,BVS涂层具有优异的促进细胞黏附及促增殖的性能。研究表明,BVS涂层有望成为一种替代PDA的新型涂层方法,来满足医疗器械材料和纳米给药系统等领域的需求。
陈丹丹[6]（2021）在《离子束辅助沉积Ag-Ti-Cu/MoS2复合薄膜组织及性能研究》文中认为航天领域中许多关键摩擦副零部件长期工作于高真空、强辐照、原子氧腐蚀、热循环、微重力等恶劣环境下,同时,对减重又提出了非常苛刻的要求。利用先进薄膜制备技术,在上述摩擦副零部件表面制备高性能、强适应性、长寿命先进固体润滑膜无疑是解决上述棘手问题的最经济、最有效的方法。本文采用由高能离子束轰击源+磁控溅射源+低能离子束辅助源构成的离子束辅助沉积（Ion Beam Assisted Deposition,IBAD）系统制备了Ag/MoS2、Cu/MoS2、Ti/MoS2,以及Ag-Ti/MoS2系列MoS2基固体润滑复合薄膜。系统研究了Ag、Cu、Ti、Ag-Ti金属掺杂的作用机理及薄膜生长机制,丰富了MoS2基固体润滑薄膜研究体系。利用扫描电镜及三维光学轮廓仪观察分析了薄膜的表面形貌;利用扫描电镜、能谱仪、掠射角X射线衍射仪以及拉曼光谱仪分析了薄膜的显微组织结构;利用纳米压痕仪测试了薄膜的硬度及弹性模量;利用球-盘式摩擦磨损试验机测试了薄膜的摩擦磨损性能,利用扫描电镜以及白光干涉仪观察分析了磨痕形貌。对采用相同工艺参数,利用IBAD技术所制备的Ag/MoS2,Cu/MoS2和Ti/MoS2系列复合薄膜进行对比分析,发现金属与薄膜润湿性好,易按层状生长方式生长形成固溶体,表面粗糙度小;Ag、Cu与MoS2薄膜润湿性差,Ag好于Cu按先层状生长后岛状生长方式长大,Cu倾向于以岛状方式长大形成Cu-Cu富集区或包覆MoS2晶粒长大,表面粗糙度大。Ti掺杂增硬效果显着,Ag掺杂增韧效果显着,Cu掺杂表现出蠕变效应。薄膜/基材结合力测试分析结果表明,薄膜/基材强度顺序为Cu/MoS2>Ag/MoS2>Ti-Ag/MoS2>Ti/MoS2。摩擦性能Ti-Ag/MoS2>Ti-MoS2>Ag-MoS2>Cu/MoS2,摩擦系数范围0.04～0.12,在3 N-2000 r/min时均出现最小摩擦系数,在4 N-2000 r/min时比磨损率最低,耐磨损性优异。复合制备方法——高能离子束轰击源+磁控溅射源+低能离子束辅助沉积源技术及其所制备双元素共掺杂Ag-Ti/MoS2固体润滑薄膜具有较好的推广应用价值,该制备薄膜方法对于MoS2基多层梯度固体润滑涂层产品的开发具有现实的指导意义和长远的战略价值。
马潇[7]（2021）在《螺旋波作用下低温生长含氮碳化硅薄膜的研究》文中研究说明耐磨抗蚀材料是一类具有特殊物理和化学性质新型功能材料,广泛应用于机械制造、高新技术和航空航天、国防建设等领域。在航空航天领域,碳化硅颗粒增强铝基复合材料因其优良的性能和低成本,已经作为主要承重结构,应用在航天器中。耐磨抗蚀涂层材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景,对实现“中国制造2025”的伟大战略,实现制造业的智能升级起到十分重要的支撑作用。氮掺杂碳化硅（SiCNx）薄膜材料兼顾了碳化硅（SiC）和氮化硅（SiN）的优良特性,具有优异的耐热性、高温耐蠕变、抗氧化性、低摩擦系数、耐腐蚀性和抗折强度,在作为保护涂层方面具有很好的应用前景。但目前SiC以及SiCNx薄膜的制备工艺还存在一些问题,如传统物理气相沉积（PVD）工艺存在设备要求高、昂贵、在复杂结构表面镀膜不均匀,且速度慢。受靶材大小的限制,很难在大尺寸工件上镀膜。传统化学气相沉积（CVD）工艺存在工艺温度高（通常500-1000oC）,前驱体易燃、易爆等问题,限制了SiC以及SiCNx薄膜的应用范围。为了解决上述难题,本论文提出了在螺旋波作用下,使用CVD工艺制备SiC以及SiCNx薄膜的新方法。螺旋波等离子体产生的高密度粒子可在低温下快速制备薄膜。通过设计一系列具有不同结构的含氮前驱体,对SiCNx薄膜的制备工艺进行研究,达到了简化工艺过程,提高安全性的目的。通过对前驱体结构的研究,从分子层面揭示了前驱体结构和薄膜组成及性能的构效关系。具体研究方法如下:（1）第一步验证方法的可行性。以四甲基硅烷为前驱体研究了在螺旋波作用下使用CVD方法生长SiC薄膜的工艺条件。结果表明该方法在低温条件下成功地生长了SiC薄膜,成膜速度快,薄膜质量高。沉积工艺的偏压高低影响薄膜组成及性能,薄膜的硬度随偏压升高而增加。（2）第二步研究在螺旋波作用下低温、安全、快速生长SiCNx薄膜的新方法。首先设计、合成和表征一系列新的含氮有机胍硅烷化合物。研究其热稳定性和挥发性以及成膜性能。结果表明有机胍硅烷化合物具有优异的热稳定性及良好的挥发性,适合作为CVD前驱体用于螺旋波作用下SiCNx薄膜生长的研究。（3）第三步摸索SiCNx薄膜的生长工艺。使用有机胍硅烷前驱体进行了SiCNx薄膜沉积实验,制备SiCNx薄膜,成膜温度在150℃以下,沉积速度快（高达36nm/s）。结果表明薄膜中含氮量可以通过前驱体中的含氮量而调节,薄膜硬度和折射率随氮含量的增加而减小,表面粗糙度和摩擦系数随氮含量的增加而增大。（4）第四步探讨工艺条件对SiCNx薄膜组成及性能的影响。结果表明偏压升高,薄膜中的硅、碳、氮元素及各种键态含量均发生变化。高偏压下会产生金刚石相C-C sp3键,形成结构紧密的网络结构,提升薄膜力学性能。升高偏压会降低摩擦系数和表面粗糙度,提高硬度与折射率,但过高偏压会产生蚀刻负作用,降低薄膜性能。
王宏[8]（2021）在《基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究》文中研究指明忆阻器（Memristor）作为第四种电路基本元件,具有结构简单、读写速度快、能耗低、存储密度高等优势,有望突破摩尔定律的极限。模拟式的类脑神经计算和数字式的状态逻辑运算是忆阻器实现信息存储与计算融合的两种方式。尽管忆阻器的研究呈爆炸式增长,但在目前仍处于初级阶段,忆阻材料、阻变机制、模拟可调性、节能、可靠性、异质集成和多功能实现等方面仍存在许多未解决的问题。因此,开发新的忆阻材料,多途径探究阻变机制,明确参数演变规律,并以此为基础进行功能（如:突触、数字识别和逻辑功能等）拓展,是当下急需开展的研究工作。二维层状材料因其独特可调的电子结构及丰富的物理、化学性质,在能源转化与存储、电子器件等领域具有广阔的应用前景。本文以Sn Se等二维层状材料为研究对象,从制备工艺、物理机制、性能特征和光电调控功能实现等方面,探索了其在忆阻器领域的新应用。论文主要研究内容如下:一、利用脉冲激光沉积技术制备了高质量的Sn Se薄膜,并借助掩膜技术构建了Au/Sn Se/NSTO（7%Nb:Sr Ti O3）结构的原型忆阻器件。实验结果显示,所制备的Sn Se薄膜具有铁电性,由于其铁电极化对器件结区耗尽层宽度和势垒高度的调制作用,使得该忆阻器可实现电导精确可调和二阶忆阻行为。将具有纳秒脉宽的刺激脉冲施加于该器件,成功模拟了尖峰时序依赖可塑性（STDP）和双脉冲易化（PPF）两种神经突触行为,其能耗仅为66 f J。此外,该器件还可以实现手写体数字识别功能,其精确度可达82.51%。二、在上述工作基础上,制备了Pd/Sn1-xSe/NSTO和Ag/Sn1-xSe/NSTO结构的忆阻器。该Pd/Sn1-xSe/NSTO忆阻器的整体性能表现优于一般器件,特别是稳定性、单元之间的差异性、耐久性,开关功率可达约4.1μW和61μW。利用第一性原理计算预测了钯（Pd）导电细丝在Sn1-xSe薄膜中形成和断裂的可能性,并结合高分辨透射电子显微镜和X射线能谱分析仪,直接在Sn1-xSe层中观察到形成的Pd细丝。金属钯比银具有更高的热动力学稳定性和更低的迁移率,因此基于Pd导电细丝机制的器件性能更加稳定。该器件除了能实现突触功能外,还可以实现简单计数和加法的运算功能。三、制备了双端Au/Sn Se/graphene/Si O2/Si和Ti/Bi OI/FTO（Sn O2:F）忆阻器件。多层二维石墨烯电极材料的引入,使Sn Se基忆阻器的开关功率达16.7 n W和2.3 n W。通过透射电镜及XPS深度分析,对比处于高阻态和低阻态下器件的元素分布,证实了上述两种结构忆阻器的阻变机制均源于锡空位和氧空位导电细丝形成和断裂。基于空位细丝机制的忆阻器件能模拟突触的长时增强（LTP）和短期抑制（LTD）,还能完成STDP和PPF的记忆,与学习规则。四、利用PLD技术制备了大面积多层二维Bi2Te2.7Se0.3薄膜并构建了Pd/Bi2Te2.7Se0.3/Si O2/Si结构的多功能光电耦合忆阻器件。研究了0 m W、5 m W、50 m W和100 m W四种强度的405 nm波长紫光信号和电信号对该器件内部电导的调节。该器件不但能实现“或”门功能,由于光电子再俘获而具有的非挥发性,还能实现信息长期存储;与此同时,该光电耦合器件的电阻对光强有一定的依赖性,致使其可实现多级存储和光信息解调功能。总之,该单个忆阻器件就可以同时实现解调、运算和存储功能。
周子皓[9]（2021）在《大面积二维过渡金属硫化物MS2（M=Mo,W,Pt）的制备及光电性能研究》文中指出二维过渡金属硫化物材料（MS2）是一类具有单/多原子厚度的片层状材料,其优异的物理、化学、光学、电子、机械等性能,引起了科学领域的广泛关注。MoS2和WS2作为较早发现的二维材料,它们在光电应用上有着比石墨烯更强的研究潜力,而Pt S2的相关研究较少,在光电领域也显示其巨大的潜力。但是这些二维材料由于受到目前的制备方法及技术的限制,其生产效率低下,质量水平波动较大,成本比较高昂,难以实现其在所有领域的全面应用。在此背景下,我们以金属氧化物源和金属源作为前驱体,采用化学气相沉积法,成功制备出了尺寸超过100μm大面积高质量连续MS2薄膜,并测试了薄膜的光学和电学性能。研究主要取得如下结果:（1）采用MoO3粉末源制备大面积MoS2,系统研究了钼源加热温度、硫源加热温度、衬底和钼源距离、钼源质量、生长时间、氩气流速、卤化盐溶液浓度对CVD法制备MoS2薄膜的影响。随后我们用实验制备得到的大面积MoS2薄膜经过表面处理、光刻显影、镀膜、热退火等工艺步骤得到了底栅-顶接触型MoS2薄膜晶体管（MoS2-TFT）,并测试了电学性能,得到了MoS2-TFT器件的载流子迁移率为0.032 cm2·V-1·S-1,开关比为4×104,表现出了很强的栅压可调性。（2）采用WO3粉末源制备大面积WS2,系统研究了气源种类、钨源加热温度、生长时间对CVD法制备WS2薄膜的影响。得出了最佳实验条件分别为:Ar/H2（5%H2）混合气、850℃、15 min。随后我们测试了WS2薄膜在低温下的光致发光性能,其光致发光图谱变化非常明显,温度越高,峰强越弱,峰位红移越大。进一步加热后,低温下的发光强度明显高于未加热时的发光强度,展示了WS2在高k栅介质Sr TiO3上的优异光学性能,并分析低温对高k栅介质Sr TiO3上WS2光致发光的影响机制。（3）采用金属Mo源直接硫化法制备大面积连续MoS2薄膜,系统研究了有无O2热处理、Mo源加热温度对CVD法制备MoS2薄膜的影响。有O2热处理表面的MoS2薄膜更连续,能有效减少不规则的形貌的出现。钼金属薄膜直接硫化的最佳钼源加热温度为650℃。（4）我们在Si/SiO2衬底上预沉积不同厚度的金属铂膜,并采用直接硫化的方式成功制备出了大面积连续Pt S2薄膜,并用光学显微镜、拉曼光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜等表征手段对其进行了表征。随后制备Pt S2薄膜晶体管,并测试不同厚度Pt S2薄膜晶体管的电学性能。（5）采用金属Mo源为前驱体,通过限域空间法可以成功制备出大面积连续单层MoS2薄膜。其最佳实验条件为:叠放辅助衬底片数为三片（1.56 cm）、钼源加热温度为750℃、压力为7.5×104Pa、S温区的温度为260℃、气体流量80 sccm。我们用限域空间法生长得到的MoS2薄膜经过表面处理、光刻显影、镀膜、热退火等工艺步骤得到了底栅-顶接触型MoS2薄膜晶体管（MoS2-TFT）,并测试了电学性能,得到了MoS2-TFT器件的载流子迁移率为0.043 cm2·V-1·S-1,开关比为105,均高于粉末源MoS2薄膜,表现出了更强的栅压可调性。
王俊杰[10]（2021）在《附生辅助调控共轭聚合物的结构与性能研究》文中认为光电共轭聚合物通常会表现出金属或者小分子半导体的优异光电特性,可以满足从电子器件到集成电路的应用,同时其还伴有低成本的溶液加工性以及可制备柔性器件等优势,从而引起了国内外学术圈和工业圈对光电共轭聚合物的重点关注。然而,共轭聚合物的光电性能却由于聚合物杂乱复杂的晶体结构和分子链的无序排列等因素影响,其器件性能往往难以达到预期效率,因此对共轭聚合物薄膜的多层次结构调控以改善材料的光电性能具有重要的理论意义和实际价值。本文以高取向聚乙烯（PE）薄膜作为基底,利用表面诱导附生结晶的方法,先从经典且结构相对简单的聚芴类材料入手,然后进一步扩展到相对新颖且结构复杂的给体-受体共轭共聚物,使得这一系列共轭聚合物均获得了大面积高取向的结构特性,从而得到一系列高效的光电性能,最后将此方法从单一聚合物的结构调控推广到更为复杂的共混体系,为制备高效有机光伏器件提供了新思路。各章主要内容如下:1、第一章主要从共轭聚合物材料的发展历史及现状出发,指出共轭聚合物近年来在物联网和柔性可折叠电子等领域广阔的应用前景。制备具有大面积取向结构的薄膜对于降低能垒和增加电荷传输等其他光电性质具有至关重要的意义。结合本论文的研究内容,重点介绍了调控共轭聚合物晶体结构和分子链排列的多种方法,尤其是附生结晶对聚合物结构调控的特点和优势,最后结合以上背景介绍,于本章结尾处介绍了本论文的主要设计思路和内容。2、第二章介绍了聚9,9-二辛基芴（PFO）分子链取向和晶体结构的多层次调控及其低阈值激光器件。首先通过熔体拉伸的方法获得高取向的PE超薄膜,利用取向的PE薄膜作为表面诱导的基底,并且通过简单的温度控制,便可获得不同取向度和不同晶型的PFO薄膜,其中不同的晶型对应了不同的分子链堆叠方式。在荧光光谱等光物理测试中,发现β晶含量更高的高取向样品具有相对更加优异的性能。最后我们对取向薄膜的激光性能进行了探究,随着β晶型含量和分子链的取向度增加,激光的阈值降低显着,当取向PFO薄膜的厚度只有65 nm时,其便可以显示出高偏振的放大自发辐射现象,而且具有低激发阈值（7.1 μJ/cm2）和窄半峰宽（FWHM,2.2 nm）的特性。这也为高效共轭聚合物激光器的研究提供了新的研究思路。3、第三章介绍了聚萘酰亚胺和噻吩的交替共聚物P（NDI20D-T2）取向薄膜的制备及其电荷传输和热电性能研究。首先讨论了相对新颖的具有给体-受体结构的n型共轭共聚物P（NDI20D-T2）在高取向PE基底上的附生结晶行为,P（NDI20D-T2）因为附生关系仅会得到Form Ⅰ晶型,且分子链以face-on的方式堆叠排列。性能测试表明取向聚合物的电子迁移率有了显着提升,其中沿分子链方向的迁移率达到3.31 ×10-2 cm2 V-1 s-1,且在掺杂n型掺杂剂后,在平行方向的电导率呈指数级显着提升,最后沿分子链方向的热电功率因子较无取向的薄膜提高了一个数量级,最高的功率因子约为2.12×10-3 μW m-1K-2,该研究为探究高功率因子的n型热电材料的结构性能关系提供了理论基础。4、第四章介绍了环戊二噻吩与苯并噻二唑交替共聚物（PCPDTBT）的分子链取向,分子链堆叠方式和晶体结构的多层次调控及其电荷传输和光响应性能研究。我们首先研究了一种具有窄带隙的给体-受体结构的p型共轭共聚物PCPDTBT在高取向PE基底上的附生结晶行为。为提高取向薄膜的结晶度和取向度,我们研究了氯苯（CB）蒸气退火和1,8-二碘辛烷（DIO）对PCPDTBT晶体结构和取向的影响。通过CB蒸气退火和添加DIO分别可以得到dimer和π-stacked晶体。此外,不同的处理方法也对应了不同的分子链堆叠方式。取向结构往往导致具有各向异性的电荷传输和光响应性,在经DIO处理的取向薄膜中,沿分子链方向的获得了 2.1×10-2 cm2 V-1 s-1的最大平均载流子迁移率和最大的光响应度（R=102）。本章从凝聚态结构调控的角度出发,为制备高效光响应器件提供了一种新方法。5、第五章介绍了表面诱导附生取向结晶对共混物的结构调控。首先采用两种通用聚合物材料聚己内酯和聚己二酸丁二醇酯分别模拟太阳能本体异质结的p型和n型材料,并以此共混体系作为理论模型,深入研究共混物在高取向PE基底上的多角度结构特点。我们可以发现其对共混物的精准结构调控有四大优势:（1）调控晶体内分子链的排列方向（2）调控共混体系中多晶聚合物的晶型（3）调控结晶相的相区尺寸（4）获得垂直交替纳米相分离结构。随后将第三章和第四章的n型和p型的共轭聚合物共混在取向PE基底上外延生长,同样不仅获得了取向的分子链和片晶,也均获得了 face-on的堆叠方式。本章通过对共混物模型的附生结晶研究为高效有机太阳能电池活性层的结构调控提供理论指导。
二、摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察(英文)（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、摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察(英文)（论文提纲范文）
（1）多肽自组装功能杂化材料的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多肽序列设计 |
| 1.2.1 多肽的二级结构和自组装 |
| 1.2.2 多肽的功能化侧基 |
| 1.2.3 功能化自组装多肽序列设计思路及其生物应用 |
| 1.2.3.1 多肽杂化纳米纤维用于生物成像 |
| 1.2.3.2 多肽杂化纳米纤维用于生物传感 |
| 1.2.3.3 多肽杂化纳米纤维用于再生医学 |
| 1.2.3.4 多肽杂化纳米纤维用于药物递送和基因治疗 |
| 1.3 多肽纳米杂化体系概述 |
| 1.3.1 多肽-金属纳米粒子杂化材料 |
| 1.3.1.1 多肽-金属纳米粒子杂化材料 |
| 1.3.1.2 多肽-纳米金属簇杂化材料 |
| 1.3.2 多肽-二维纳米片层杂化材料 |
| 1.3.2.1 多肽-石墨烯杂化材料 |
| 1.3.2.2 多肽-二硫化钼杂化材料 |
| 本论文主要研究内容 |
| 第二章 多肽-金纳米粒子杂化纤维的制备和传感应用 |
| 2.1 本章前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 合成与表征 |
| 2.2.3.1 多肽纳米纤维(PNF)的自组装 |
| 2.2.3.2 多肽-金纳米粒子(Peptide-AuNPs)的合成 |
| 2.2.3.3 多肽纳米纤维-金纳米粒子(PNF-AuNPs)的合成 |
| 2.2.3.4 形貌表征 |
| 2.2.3.5 电化学传感测试 |
| 2.2.3.6 比色法传感测试 |
| 2.3 结果讨论与分析 |
| 2.3.1 合成策略的选择 |
| 2.3.2 形貌表征 |
| 2.3.3 电化学传感器应用 |
| 2.3.4 比色法传感器应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多肽-纳米金簇杂化纤维应用于生物成像传感 |
| 3.1 本章前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 合成与表征 |
| 3.2.3.1 多肽纳米纤维(PNF)自组装 |
| 3.2.3.2 多肽-纳米金簇(peptide-AuNCs)的合成 |
| 3.2.3.3 多肽-纳米金簇杂化纤维(PNF-AuNCs)的合成 |
| 3.2.3.4 细胞培养和温度检测和MTT比色法 |
| 3.2.3.5 细胞染色 |
| 3.2.3.6 表征与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PNF-AuNCs杂化纤维的合成 |
| 3.3.2 PNF-AuNCs杂化纤维形貌表征 |
| 3.3.3 PNF-AuNCs杂化纤维的光谱表征 |
| 3.3.4 PNF-AuNCs杂化纤维荧光放大机理的讨论 |
| 3.3.5 PNF-AuNCs杂化纤维的温度传感特性研究 |
| 3.3.6 PNF-AuNCs杂化纤维细胞成像应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 环境响应性自组装多肽-二硫化钼纳米片层制备可开关催化剂 |
| 4.1 本章前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 合成与表征 |
| 4.2.3.1 BLG多肽的提纯和制备过程 |
| 4.2.3.2 BLG-MoS_2纳米片层的制备 |
| 4.2.3.3 BLG-Mo S2 薄膜的制备 |
| 4.2.3.4 透射电镜样品和原子力显微镜样品制备 |
| 4.2.3.5 等电点和粒径测定方法 |
| 4.2.3.6 BLG-MoS_2纳米片层热失重实验 |
| 4.2.3.7 紫外光谱和催化性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 BLG-MoS_2纳米片层的制备和表征 |
| 4.3.2 BLG-MoS_2纳米片层环境响应性自组装行为的研究 |
| 4.3.3 BLG-MoS_2纳米片层催化过氧化氢行为研究 |
| 4.3.4 环境响应性自组装BLG-MoS_2纳米片层制备可开关催化剂 |
| 4.3.5 BLG-MoS_2纳米片层制备过氧化氢连续催化装置 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |
（2）石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 术语符号清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳能光热蒸发及分布式应用 |
| 1.2 光热局域化界面蒸发研究进展 |
| 1.3 固-液界面传热及影响因素 |
| 1.4 石墨烯的性质及结构特征 |
| 1.5 研究内容及课题来源 |
| 第2章 研究方法与实验设备 |
| 2.1 材料制备步骤 |
| 2.2 数值模拟计算 |
| 2.3 材料表征技术 |
| 2.4 光热局域化实验测试 |
| 第3章 石墨烯的结构取向对其光学性质的影响机制 |
| 3.1 石墨化结构的光学各向异性及原理 |
| 3.2 石墨烯取向特征与光学性质的关联 |
| 3.3 石墨烯光陷阱结构的构筑与优化 |
| 第4章 石墨烯微纳结构的光热转换与热局域化效应 |
| 4.1 垂直取向石墨烯的光热转换 |
| 4.2 热局域化结构的构筑与表征 |
| 4.3 光热局域化的能量集中效应 |
| 第5章 石墨烯微纳结构的固液界面传热与强化机理 |
| 5.1 取向特征与固-液界面传热的关联 |
| 5.2 纳米取向结构强化固-液界面传热 |
| 5.3 表面润湿性对固-液界面传热的影响 |
| 第6章 光热局域化界面蒸发的快速响应与能效调控 |
| 6.1 表面水流通道的构筑与实验说明 |
| 6.2 光热局域化界面蒸发过程机理 |
| 6.3 表面润湿特性与能流密度的匹配 |
| 6.4 石墨烯材料的放大制备与蒸汽灭菌 |
| 第7章 光热界面蒸发的传质过程优化及海水淡化应用 |
| 7.1 氮掺杂石墨烯的形貌结构与性质 |
| 7.2 表面水流通道的验证与效用分析 |
| 7.3 基于光热局域化效应的海水淡化 |
| 7.4 引导蒸汽扩散降低光路能量耗散 |
| 7.5 积盐自清洗及离子输运机理分析 |
| 第8章 石墨烯的选择性光热界面蒸发及污水净化应用 |
| 8.1 海水的油类污染削弱光热蒸发性能 |
| 8.2 双功能基团修饰制备亲水疏油石墨烯 |
| 8.3 亲水疏油石墨烯的选择性输运与机理 |
| 8.4 基于光热局域化效应的含油污水净化 |
| 第9章 微纳结构与光热效应协同增强界面流动及应用 |
| 9.1 石墨烯微纳结构的毛细吸附与强化机理 |
| 9.2 石墨烯微纳结构的虹吸输运与强化机理 |
| 9.3 光热局域化加速流体吸附与界面流动 |
| 第10章 基于高分子光致石墨化效应的石墨烯制备方法 |
| 10.1 有机高分子的光致石墨化过程 |
| 10.2 曝光时间对树脂石墨化的影响 |
| 10.3 辐射强度对树脂石墨化的影响 |
| 10.4 重复超短曝光制备少层石墨烯 |
| 第11章 全文总结及展望 |
| 11.1 研究总结 |
| 11.2 研究创新点 |
| 11.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 参考文献 |
（3）耐磨宽带吸收薄膜的设计、制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 宽带吸收薄膜的研究现状 |
| 1.2.1 纳米颗粒复合吸收薄膜 |
| 1.2.2 基于减反射微结构的吸收薄膜 |
| 1.2.3 超材料吸收薄膜 |
| 1.2.4 平面型吸收薄膜 |
| 1.3 硬质过渡族金属碳化物薄膜的研究现状 |
| 1.3.1 硬质过渡族金属碳化物薄膜的光学性质 |
| 1.3.2 硬质过渡族金属碳化物薄膜的力学性质 |
| 1.4 本文选题依据、研究内容与创新点 |
| 第二章 实验制备、拟合与仿真方法 |
| 2.1 薄膜制备方法 |
| 2.2 薄膜结构表征 |
| 2.3 薄膜性质表征 |
| 2.4 光谱拟合 |
| 2.5 结构仿真 |
| 第三章 基于碳化钛的耐磨宽带吸收薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳化钛薄膜的微结构与光/力学性质 |
| 3.2.1 微结构表征 |
| 3.2.2 光学性质测试及分析 |
| 3.2.3 力学性质与摩擦学性质测试及其机理探究 |
| 3.3 基于碳化钛的可见波段耐磨宽带吸收薄膜 |
| 3.3.1 结构设计与制备 |
| 3.3.2 宽带吸收现象和原因分析 |
| 3.3.3 材料选择及结构参数分析 |
| 3.3.4 偏振角度和入射角度对宽带吸收性能的影响 |
| 3.3.5 可见波段的耐磨宽带吸收薄膜的性能 |
| 3.4 基于碳化钛的可见-近红外波段的耐磨宽带吸收薄膜 |
| 3.4.1 结构设计与制备 |
| 3.4.2 宽带吸收现象和机理分析 |
| 3.4.3 结构参数分析 |
| 3.4.4 偏振角度和入射角度对宽带吸收性能的影响 |
| 3.4.5 可见近红外波段的耐磨吸收薄膜的性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于含氮和含钨的碳化钛膜的耐磨宽带吸收薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含氮和钨的碳化钛薄膜的微结构与光/力学性质 |
| 4.2.1 含氮的碳化钛薄膜的微结构与光/力学性质 |
| 4.2.2 钨掺杂碳化钛薄膜的微结构与光/力学性质 |
| 4.3 基于Ti-C-N薄膜的可见波段耐磨宽带吸收薄膜 |
| 4.3.1 结构设计与制备 |
| 4.3.2 宽带吸收现象和物理机理分析 |
| 4.3.3 结构参数分析 |
| 4.3.4 偏振角度和入射角度对宽带吸收性能的影响 |
| 4.3.5 可见波段的耐磨宽带吸收薄膜的性能 |
| 4.4 基于钨掺杂碳化钛的可见-近红外波段的耐磨宽带吸收薄膜 |
| 4.4.1 结构设计与制备 |
| 4.4.2 宽带吸收现象和物理机理分析 |
| 4.4.3 结构参数分析 |
| 4.4.4 偏振角度和入射角度对宽带吸收性能的影响 |
| 4.4.5 可见-近红外的耐磨完美吸收薄膜的性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学习期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）植物水分信息原位无损感知方法及其自供电柔性可穿戴器件研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 植物与水分的关系 |
| 1.1.2 水分胁迫的定义 |
| 1.1.3 水分胁迫对植物生理状况的影响 |
| 1.1.4 检测植物水分胁迫的意义 |
| 1.2 植物体内的水分平衡 |
| 1.2.1 植物根系对水分的吸收 |
| 1.2.2 植物体内水分运输 |
| 1.2.3 植物的蒸腾作用 |
| 1.3 植物水分信息的检测方法 |
| 1.3.1 常用检测方法 |
| 1.3.2 存在的问题 |
| 1.3.3 原位无损感知技术 |
| 1.4 柔性可穿戴器件的发展及其在农业领域的应用 |
| 1.4.1 柔性可穿戴器件的发展 |
| 1.4.2 柔性可穿戴器件在农业领域的应用 |
| 1.5 植物柔性可穿戴器件设计要求 |
| 1.5.1 可穿戴器件和植物界面的贴合 |
| 1.5.2 可穿戴器件的长期稳定性 |
| 1.5.3 可穿戴器件和植物的生物相容性 |
| 1.6 植物水分信息原位无损感知所需要解决的问题 |
| 1.7 研究目的、内容和技术路线 |
| 1.7.1 研究目的和内容 |
| 1.7.2 技术路线图 |
| 1.8 本章小结 |
| 第二章 植物水分信息原位无损感知方法及柔性界面的构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料与试剂 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 柔性电极表征 |
| 2.3.2 柔性感知器件形貌表征 |
| 2.3.3 植物叶片与柔性感知器件的界面贴合度评估 |
| 2.3.4 柔性感知器件的水分检测原理 |
| 2.3.5 柔性感知器件的水分响应性能 |
| 2.3.6 柔性感知器件用于植物水分信息原位无损感知 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 可拉伸感知界面的构建及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 材料与试剂 |
| 3.2.2 仪器设备 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 导电感应材料的制备 |
| 3.3.2 可拉伸感知器件形貌表征 |
| 3.3.3 植物与可拉伸感知器件界面贴合度评估 |
| 3.3.4 可拉伸感知器件性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 自供电器件的制备及其供电性能的研究与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 材料与试剂 |
| 4.2.2 仪器设备 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 自供电器件形貌表征及性能优化 |
| 4.3.2 自供电器件的输出性能 |
| 4.3.3 植物叶片与器件的界面粘附力评估 |
| 4.3.4 植物与自供电器件的生物相容性 |
| 4.3.5 自供电器件收集风能及雨滴能的工作原理及输出性能 |
| 4.3.6 自供电器件作为供电模块的可行性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 持续型自供电器件的制备及其供电性能的研究与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 材料与试剂 |
| 5.2.2 仪器设备 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 持续型自供电器件的形貌表征 |
| 5.3.2 持续型自供电器件的输出性能 |
| 5.3.3 持续型自供电器件的产电机理 |
| 5.3.4 持续型自供电器件作为供电模块的可行性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 植物水分信息自供电柔性可穿戴原位无损感知系统研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 材料与试剂 |
| 6.2.2 仪器设备 |
| 6.2.3 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 自供电柔性可穿戴原位无损感知系统的构建 |
| 6.3.2 集成电路设计 |
| 6.3.3 自供电柔性可穿戴系统用于植物水分信息原位无损感知 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）一种新型可控聚合物涂层的构筑与应用初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 基于聚多巴胺构筑的功能化表面及应用 |
| 1.1.1 多巴胺的自聚合反应 |
| 1.1.2 聚多巴胺表面的应用 |
| 1.1.3 PDA涂层面临的问题与挑战 |
| 1.2 生物聚合物基涂层 |
| 1.2.1 多糖 |
| 1.2.2 多肽 |
| 1.2.3 多核苷酸 |
| 1.2.4 聚乳酸 |
| 1.3 基于水凝胶材料的聚合物涂层及应用 |
| 1.3.1 智能型水凝胶材料 |
| 1.3.2 聚乙二醇基水凝胶涂层 |
| 1.3.3 两性离子聚合物基水凝胶涂层 |
| 1.3.4 聚(N-乙烯基吡咯烷酮)基水凝胶涂层 |
| 1.3.5 水凝胶涂层的载药应用 |
| 1.4 聚合物涂层的制备方法 |
| 1.4.1 物理镀膜方法 |
| 1.4.2 化学偶联技术 |
| 1.4.3 界面聚合 |
| 1.5 表征手段 |
| 1.5.1 接触角 |
| 1.5.2 椭偏仪 |
| 1.5.3 红外光谱 |
| 1.5.4 X-射线光电子能谱 |
| 1.5.5 原子力显微镜 |
| 1.5.6 扫描电子显微镜 |
| 1.6 本文拟解决的问题及研究内容 |
| 2.具有反应活性涂层的可控形成及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 主要仪器型号 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 硅片表面BVS涂层制备 |
| 2.3.2 静态水接触角表征 |
| 2.3.3 扫描电镜表征 |
| 2.3.4 原子力显微镜表征 |
| 2.3.5 表面成膜过程表征 |
| 2.3.6 涂层反应活性验证 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 硅片表面BVS涂层制备 |
| 2.4.2 不同反应时间下表面静态水接触角表征 |
| 2.4.3 原子力显微镜表征 |
| 2.4.4 扫描电镜表征 |
| 2.4.5 表面成膜过程表征 |
| 2.4.6 涂层反应活性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.新型涂层的广谱性表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂与仪器 |
| 3.2.1 主要实验试剂 |
| 3.2.2 主要仪器型号 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 多种材料表面BVS涂层构建 |
| 3.3.2 静态水接触角表征 |
| 3.3.3 多种材料表面BVS的红外表征 |
| 3.3.4 紫外光谱表征 |
| 3.3.5 扫描电镜表征 |
| 3.3.6 酸溶液处理BVS涂层 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 多种材料表面BVS涂层构建 |
| 3.4.2 多种材料表面BVS涂层验证 |
| 3.4.3 表面可后续偶联活性验证 |
| 3.4.4 多种材料表面BVS涂层的形貌表征 |
| 3.4.5 BVS涂层与PDA涂层颜色对比 |
| 3.4.6 BVS涂层耐酸处理能力 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.新型涂层与细胞的生物相容性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂与仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 主要仪器型号 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 钛和聚醚醚酮表面BVS涂层的制备 |
| 4.3.2 含BVS涂层基材的高压蒸汽灭菌处理 |
| 4.3.3 共价偶联RGD多肽分子 |
| 4.3.4 NIH3T3 细胞复苏及传代 |
| 4.3.5 不同处理基材表面细胞培养 |
| 4.3.6 细胞增殖和活力检测 |
| 4.3.7 细胞骨架染色 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 耐高压蒸汽灭菌的稳定性测试 |
| 4.4.2 BVS涂层共价偶联RGD多肽分子 |
| 4.4.3 经等离子体处理的钛表面的细胞培养 |
| 4.4.4 不同涂层对细胞黏附及铺展的影响 |
| 4.4.5 不同涂层偶联RGD肽后对细胞黏附及铺展的影响 |
| 4.4.6 不同涂层对细胞活力的影响 |
| 4.4.7 不同涂层对细胞增殖的影响 |
| 4.4.8 细胞增殖检测试剂盒测试三种涂层上的细胞增殖 |
| 4.4.9 不同BVS化时间的钛表面对细胞黏附的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）离子束辅助沉积Ag-Ti-Cu/MoS2复合薄膜组织及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 二硫化钼固体润滑剂 |
| 1.2.1 MoS_2 的结构 |
| 1.2.2 MoS_2 的摩擦学应用 |
| 1.2.3 MoS_2 低摩擦磨损机理 |
| 1.3 掺杂元素与固体润滑剂的协同效应 |
| 1.4 研究思路、内容与意义 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究意义 |
| 第2章 复合薄膜设计、制备及实验方法 |
| 2.1 MoS_2 复合薄膜设计 |
| 2.1.1 复合薄膜结构理论 |
| 2.1.2 掺杂元素的选择 |
| 2.1.3 基材的选择 |
| 2.2 复合薄膜制备技术介绍 |
| 2.2.1 磁控溅射技术 |
| 2.2.2 离子束辅助气相沉积技术 |
| 2.2.3 高能离子束轰击源+磁控溅射源+低能离子束辅助源制备技术 |
| 2.3 复合薄膜IBAD制备试验 |
| 2.3.1 试验步骤 |
| 2.3.2 工艺参数的选取 |
| 2.4 薄膜结构与性能表征 |
| 第3章 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜组织与性能研究 |
| 3.1 Ag-Ti-Cu/MoS_2复合薄膜表面形貌分析 |
| 3.1.1 Ag/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
| 3.1.2 Cu/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
| 3.1.3 Ti/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
| 3.2 Ag-Ti-Cu/MoS_2复合薄膜结构分析 |
| 3.2.1 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜X射线衍射分析 |
| 3.2.2 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜拉曼光谱分析 |
| 3.3 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜力学及摩擦学性能分析 |
| 3.3.1 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜纳米压痕分析 |
| 3.3.2 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜结合力分析 |
| 3.3.3 Ag/MoS_2薄膜摩擦学性能分析 |
| 3.3.4 Cu/MoS_2薄膜摩擦学性能分析 |
| 3.3.5 Ti/MoS_2薄膜摩擦学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ti-Ag/MoS_2薄膜组织与性能研究 |
| 4.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜组织结构分析 |
| 4.2 Ti-Ag/MoS_2复合薄膜结构分析 |
| 4.2.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜X射线衍射分析 |
| 4.2.2 Ti-Ag/MoS_2薄膜拉曼光谱分析 |
| 4.3 Ti-Ag/MoS_2薄膜薄膜力学及摩擦学性能分析 |
| 4.3.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜纳米压痕与结合力分析 |
| 4.3.2 Ti-Ag/MoS_2薄膜摩擦学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）螺旋波作用下低温生长含氮碳化硅薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳化硅(SiC)薄膜材料 |
| 1.3 氮掺杂碳化硅(SiCNx)薄膜材料 |
| 1.4 SiCN_x薄膜制备方法 |
| 1.4.1 物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD) |
| 1.4.2 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD) |
| 1.4.3 制备工艺的比较 |
| 1.5 硅基前驱体材料的研究 |
| 1.6 小结 |
| 1.6.1 存在的问题 |
| 1.6.2 解决这些问题的意义 |
| 1.7 研究内容及方法 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 研究方法 |
| 第二章 HWPCVD工艺制备SiC薄膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 HWPCVD实验装置 |
| 2.2.2 SiC薄膜制备 |
| 2.2.3 SiC薄膜表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 薄膜结构分析 |
| 2.3.2 发射光谱分析 |
| 2.3.3 薄膜形貌分析 |
| 2.3.4 薄膜沉积速率 |
| 2.3.5 偏压对薄膜组成的影响 |
| 2.3.6 偏压对薄膜硬度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 胍基硅烷前驱体的合成及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 胍基硅烷的合成 |
| 3.2.3 晶体结构表征 |
| 3.2.4 热稳定性测试 |
| 3.2.5 挥发性测试 |
| 3.2.6 成膜性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 化合物的合成及表征 |
| 3.3.2 化合物的热稳定性 |
| 3.3.3 化合物的挥发性 |
| 3.3.4 化合物的成膜性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 螺旋波作用下SiCNx薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 薄膜制备 |
| 4.2.3 薄膜表征 |
| 4.3 胺基-甲基胍硅烷制备SiCN_x薄膜的结构及性能研究 |
| 4.3.1 含氮量与薄膜组成的关系 |
| 4.3.2 含氮量与薄膜结构的关系 |
| 4.3.3 含氮量与沉积速率的关系 |
| 4.3.4 含氮量与薄膜形貌的关系 |
| 4.3.5 含氮量与光学性能的关系 |
| 4.4 多取代甲基胍硅烷制备SiCN_x薄膜的结构及性能研究 |
| 4.4.1 薄膜沉积速率分析 |
| 4.4.2 薄膜组成与结构分析 |
| 4.4.3 薄膜形貌分析 |
| 4.4.4 偏压与薄膜结构和组成的关系 |
| 4.4.5 偏压与表面粗糙度的关系 |
| 4.4.6 偏压与薄膜性能的关系 |
| 4.5 环状胍基硅烷制备SiCNx薄膜的结构及性能研究 |
| 4.5.1 薄膜结构表征 |
| 4.5.2 薄膜沉积速率分析 |
| 4.5.3 薄膜形貌分析 |
| 4.5.4 薄膜组成分析 |
| 4.5.5 薄膜性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文结论与工作展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 论文创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
| 附录 |
（8）基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 忆阻器起源 |
| 1.2 忆阻器简介 |
| 1.2.1 功能层材料 |
| 1.2.2 制备工艺及表征手段 |
| 1.2.3 物理机制 |
| 1.2.4 忆阻器应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 界面工程 |
| 1.3.2 功能材料的元素掺杂 |
| 1.3.3 低维材料的引入 |
| 1.4 论文选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 论文选题意义 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 基于铁电极化效应的Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二维SnSe材料铁电性理论预测 |
| 2.2.1 理论计算方法 |
| 2.2.2 铁电性计算结果 |
| 2.3 靶材富硒含量对SnSe薄膜及其忆阻器件特性的影响 |
| 2.3.1 SnSe薄膜及Au/SnSe/NSTO器件的制备 |
| 2.3.2 不同硒含量的SnSe薄膜表征 |
| 2.3.3 硒含量对Au/SnSe/NSTO器件忆阻特性影响 |
| 2.4 铁电二阶忆阻器电阻转换机制及其应用探索 |
| 2.4.1 二维铁电SnSe材料薄膜表征 |
| 2.4.2 二维SnSe材料铁电性及忆阻特性研究 |
| 2.4.3 Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器的铁电机制 |
| 2.4.4 Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于Pd导电细丝机制的Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO高稳定性忆阻器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sn_(1-x)Se材料薄膜厚度对忆阻性能影响 |
| 3.2.1 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO器件的制备 |
| 3.2.2 功能层材料厚度对Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器电学特性的影响 |
| 3.2.3 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器的电阻转换机制猜想 |
| 3.3 基于Pd导电细丝的高稳定性忆阻器及其应用 |
| 3.3.1 Sn1-xSe材料表征 |
| 3.3.2 基于Pd导电丝的高稳定性忆阻器阻变特性 |
| 3.3.3 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器件的Pd导电丝机制 |
| 3.3.4 Pd导电丝机制理论预测 |
| 3.3.5 基于Pd导电细丝高稳定忆阻器的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于空位导电细丝机制的忆阻器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于锡空位导电细丝机制的低功耗忆阻器研究 |
| 4.2.1 多层二维SnSe和 graphene材料及器件制备与表征 |
| 4.2.2 Au/SnSe/graphene/SiO_2/Si器件电学特性及突触应用 |
| 4.2.3 Au/SnSe/graphene/SiO_2/Si器件锡空位导电细丝机制 |
| 4.3 基于氧空位导电细丝机制的忆阻器研究 |
| 4.3.1 纵向二维BiOI材料制备 |
| 4.3.2 纵向二维BiOI材料微观形貌 |
| 4.3.3 Ti/BiOI/FTO结构器件制备 |
| 4.3.4 Ti/BiOI/FTO器件的电学特性及突触应用 |
| 4.3.5 Ti/BiOI/FTO器件氧空位导电细丝机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料多功能光电耦合忆阻器研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料制备及表征 |
| 5.2.1 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料制备 |
| 5.2.2 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料微观形貌 |
| 5.3 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2/Si光电器件制备及其光电性能 |
| 5.3.1 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2器件制备 |
| 5.3.2 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2器件光电特性 |
| 5.4 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2/Si器件机理 |
| 5.5 二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料器件的应用 |
| 5.5.1 布尔逻辑“或”门运算 |
| 5.5.2 非易失多级存储 |
| 5.5.3 光电信息解调 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 创新点 |
| 6.2 主要工作总结 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（9）大面积二维过渡金属硫化物MS2（M=Mo,W,Pt）的制备及光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 二维过渡金属硫属化合物(TMDS)的兴起与发展 |
| 1.2 二维过渡金属硫属化合物MX_2的基本性质 |
| 1.2.1 二维过渡金属硫属化合物MX_2的晶体结构与电子结构 |
| 1.2.2 二维过渡金属硫化物MX_2的基本性质 |
| 1.3 二维过渡金属硫属化合物MX_2的应用 |
| 1.3.1 场效应晶体管 |
| 1.3.2 传感器 |
| 1.3.3 锂离子电池 |
| 1.3.4 光探测器 |
| 1.4 二维过渡金属硫化物MS_2的制备方法 |
| 1.4.1 物理剥离法 |
| 1.4.2 化学剥离法 |
| 1.4.3 超声剥离法 |
| 1.4.4 分子束外延法 |
| 1.4.5 化学气相沉积法 |
| 1.5 本课题的选题依据与研究意义 |
| 1.6 本课题的研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 样品制备设备 |
| 2.2.1 磁控溅射设备 |
| 2.2.2 聚焦离子束系统 |
| 2.2.3 化学气相沉积设备 |
| 2.3 二维材料表征和分析 |
| 2.3.1 光学显微镜 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 原子力显微镜 |
| 2.3.4 拉曼光谱 |
| 2.3.5 光致发光谱 |
| 2.3.6 X-射线衍射 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 卤化物辅助三氧化钼粉末源大面积二硫化钼的制备及光电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 各类生长条件对MoS_2薄膜生长条件的影响 |
| 3.3.1 钼源加热温度的影响 |
| 3.3.2 硫源加热温度的影响 |
| 3.3.3 衬底和钼源距离的影响 |
| 3.3.4 钼源质量的影响 |
| 3.3.5 生长时间的影响 |
| 3.3.6 氩气流速的影响 |
| 3.3.7 卤化盐溶液浓度的影响 |
| 3.4 MoS_2-TFT的制备及电学性能表征 |
| 3.4.1 MoS_2-TFT的制备 |
| 3.4.2 MoS_2-TFT的电学性能表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大面积二硫化钨在高k栅介质SrTiO_3上的制备及光学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 各类生长条件对WS_2薄膜生长条件的影响 |
| 4.3.1 气源种类的影响 |
| 4.3.2 钨源加热温度的影响 |
| 4.3.3 保温时间的影响 |
| 4.4 低温对WS_2薄膜光致发光性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 金属薄膜源大面积二硫化钼和二硫化铂的制备及光电性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钼金属薄膜前驱体的制备与处理 |
| 5.3 钼金属薄膜直接硫化法制备大面积二硫化钼薄膜 |
| 5.3.1 硫化前有无氧气热处理的影响 |
| 5.3.2 钼源加热温度的影响 |
| 5.4 铂金属源大面积二硫化铂的制备 |
| 5.4.1 材料制备 |
| 5.4.2 二硫化铂薄膜的表征 |
| 5.4.3 二硫化铂薄膜的电学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 限域空间法制备大面积二硫化钼 |
| 6.1 大面积二硫化钼的制备 |
| 6.2 最佳条件下MoS_2-TFT的制备及电学性能表征 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要的研究结论 |
| 7.2 本课题的创新之处 |
| 7.3 未来发展展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）附生辅助调控共轭聚合物的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 共轭聚合物的种类 |
| 1.2.1 并苯类 |
| 1.2.2 聚芴类 |
| 1.2.3 噻吩类 |
| 1.2.4 给体-受体聚合物 |
| 1.3 共轭聚合物结构调控 |
| 1.3.1 共轭聚合物结构特点 |
| 1.3.2 共轭聚合物调控方法 |
| 1.4 附生结晶 |
| 1.4.1 共轭聚合物在芳香族晶体表面的附生结晶 |
| 1.4.2 共轭聚合物利用三氯苯的附生结晶 |
| 1.4.3 共轭聚合物在取向聚合物基底的附生结晶 |
| 1.5 共轭聚合物的应用 |
| 1.5.1 有机场效应晶体管 |
| 1.5.2 有机光伏电池 |
| 1.5.3 有机热电器件 |
| 1.5.4 有机激光器 |
| 1.6 本论文设计思想和主要内容 |
| 第二章 聚(9,9-二辛基芴)薄膜的链取向和晶体形态的调控及其低阈值光泵浦激光器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 样品制备与表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PFO薄膜的取向结构表征 |
| 2.3.2 在取向PE基底上的PFO晶体结构和二者附生机理 |
| 2.3.3 取向PFO薄膜光物理特性测试 |
| 2.3.4 取向PFO薄膜的有机激光器性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 P(NDI2OD-T2)取向薄膜的制备及其电荷传输和热电性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 样品制备与表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 P(NDI2OD-T2)薄膜的取向结构表征 |
| 3.3.2 在PE基底上的P(NDI200D-T2)晶体结构和二者附生机理 |
| 3.3.3 取向P(NDI2OD-T2)薄膜的有机场效应晶体管测试 |
| 3.3.4 取向P(NDI2OD-T2)薄膜的有机热电器件性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PCPDTBT多层次结构调控及其电荷传输和光响应性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 样品制备与表征方法 |
| 4.3 实验结论 |
| 4.3.1 PCPDTBT在高取向PE基底上的附生结晶行为 |
| 4.3.2 经氯苯溶剂蒸气处理的PCPDTBT/PE薄膜 |
| 4.3.3 添加DIO处理的PCPDTBT/PE薄膜 |
| 4.3.4 取向PCPDTBT薄膜的有机场效应晶体管测试 |
| 4.3.5 取向PCPDTBT薄膜的有机光响应晶体管测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于取向PE薄膜的附生结晶对共混物的结构调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 样品制备与表征方法 |
| 5.3 实验结论 |
| 5.3.1 取向PE基底上PBA/PCL共混物取向结构表征 |
| 5.3.2 温度控制PBA/PCL共混物相区尺寸 |
| 5.3.3 取向PE基底对PBA/PCL共混物晶型影响 |
| 5.3.4 取向PE基底对PBA/PCL共混物相分离结构的影响 |
| 5.3.5 取向PE基底对P(NDI20D-T2)/PCPDTBT的共混物结构调控 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 本论文结论 |
| 6.2 本论文创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 导师及作者简介 |
| 研究成果及发表的论文 |
| 附件 |
四、摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察(英文)（论文参考文献）
- [1]多肽自组装功能杂化材料的设计与应用[D]. 张文思. 北京化工大学, 2021(02)
- [2]石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用[D]. 吴声豪. 浙江大学, 2021
- [3]耐磨宽带吸收薄膜的设计、制备与性能研究[D]. 张成超. 吉林大学, 2021(01)
- [4]植物水分信息原位无损感知方法及其自供电柔性可穿戴器件研究[D]. 蓝玲怡. 浙江大学, 2021(01)
- [5]一种新型可控聚合物涂层的构筑与应用初探[D]. 刘鸿鑫. 大连理工大学, 2021
- [6]离子束辅助沉积Ag-Ti-Cu/MoS2复合薄膜组织及性能研究[D]. 陈丹丹. 北京交通大学, 2021(02)
- [7]螺旋波作用下低温生长含氮碳化硅薄膜的研究[D]. 马潇. 江南大学, 2021(01)
- [8]基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究[D]. 王宏. 河北大学, 2021(09)
- [9]大面积二维过渡金属硫化物MS2（M=Mo,W,Pt）的制备及光电性能研究[D]. 周子皓. 南昌大学, 2021(02)
- [10]附生辅助调控共轭聚合物的结构与性能研究[D]. 王俊杰. 北京化工大学, 2021