检索结果-南通市图书馆

作者：姒卫锜浙江大学

学位级别：硕士

随着城市交通建设的发展,如何有效缓解城市交通阻塞、提高交通设施运行效率正成为设计工程师们所要解决的核心社会问题。智能交通信号控制系统是当前道路条件下的有效可行解之一。本文通过运用ITS体系框架理念提出了智能交通信号控制系... 详细信息

随着城市交通建设的发展,如何有效缓解城市交通阻塞、提高交通设施运行效率正成为设计工程师们所要解决的核心社会问题。智能交通信号控制系统是当前道路条件下的有效可行解之一。本文通过运用ITS体系框架理念提出了智能交通信号控制系统的系统方案,并完成相应的设计开发。所提出的系统包括终端感知、决策分析、参数设置及实时监控四个模块。本文主要工作与贡献包括:1.基于ITS体系框架的核心理念,通过结构化的设计方法将抽象的服务内容具象成最终的产品方案,充分体现了ITS设计理念在逻辑复杂的城市交通系统建设中的实用性。2.研究并开发了包含数据采集和数据预处理两部分的终端感知模块。首先设计开发了一种基于毫米波雷达传感器及其网络化结构的数据采集方法;然后提出了基于卡尔曼滤波算法和矩阵化修正算法的数据预处理方法,以提高数据的准确度和结构化程度。最终实际道路实验结果验证了终端感知模块的有效及可行性。3.研究并提出了一种基于TD3深度强化学习算法的实时信号控制方法。本文首次将基于DDPG优化改进的TD3算法应用到交通信号控制的研究中。本文根据文一路和丰潭路交叉路口的真实道路环境建立SUMO仿真环境,然后对TD3和DDPG算法的优化效果进行了对比,验证了TD3算法的良好优化性能。4.研究并开发了智能交通信号控制系统的软件平台开发,基于SpringMVC框架整体实现了本文所提出的产品设计方案。目前,该系统的四个功能模块均已基本实现,可以监控实时采集的路况信息,并可对设备进行管理和参数设置,同时为用户提供信号灯时长设置的推荐参考方案。

关键词：交通信号控制 ITS体系框架路况检测深度强化学习平台开发

Gd2O3：Eu3+＠介孔SiO2核壳纳米复合材料的合成与药物载体应用

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Gd2O3：Eu3+＠介孔SiO2核壳纳米复合材料的合成与药物载体应用

作者：刘通吉林大学

学位级别：硕士

本论文合成了一种以Gd2O3:Eu3+发光材料为内核,以介孔二氧化硅为外壳的核壳结构药物载体材料,并对其进行了小角及广角XRD测试、扫描电镜及高分辨透射电镜测试、氮吸附测试、荧光光谱测试等全方位的表征,讨论了不同的实验条件下对材料合... 详细信息

本论文合成了一种以Gd2O3:Eu3+发光材料为内核,以介孔二氧化硅为外壳的核壳结构药物载体材料,并对其进行了小角及广角XRD测试、扫描电镜及高分辨透射电镜测试、氮吸附测试、荧光光谱测试等全方位的表征,讨论了不同的实验条件下对材料合成的影响,并且以布洛芬为示范药物,进行了该样品的体外载药及释放实验,完成了布洛芬缓释曲线的绘制。 Gd(OH)3:Eu3+发光内核前驱体是利用CTAB和PVP作为表面活性剂,FeCl3·6H20作为催化剂,在DMF体系中溶剂热法200℃合成的;外层的介孔二氧化硅是利用CTAB做模板剂,在水和乙醇共存的介质中,正硅酸乙酯水解、缩聚即溶胶凝胶法合成的。目前已有相关的荧光药物载体的报道,但都是先合成介孔硅球,之后在孔道内修饰发光材料,即本论文中报道的核壳结构材料还很少报道。总的来说,我们合成了一种具有荧光示踪及缓释等优点的新颖的药物载体材料,具备广阔的应用前景。

关键词：稀土发光二氧化硅纳米药物载体

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基于电化学原理的气敏传感器的系统设计

基于电化学原理的气敏传感器的系统设计

作者：牛坤吉林大学

学位级别：硕士

经济全球化的趋势使得世界的工业化水平日益增加,产生的有毒气体对环境危害更加严重。以前不必要担心的有毒气体也逐渐开始渗入我们的日常生活和工作之中,例如：室内甲醛含量超标、工厂或车间的空气污染指数上升等。在日常生活中最... 详细信息

经济全球化的趋势使得世界的工业化水平日益增加,产生的有毒气体对环境危害更加严重。以前不必要担心的有毒气体也逐渐开始渗入我们的日常生活和工作之中,例如：室内甲醛含量超标、工厂或车间的空气污染指数上升等。在日常生活中最为常见的威胁就是煤气泄漏产生出的CO有毒气体,本文就顺应了日常生活和工业生产需要,研制了一个小型便携式电化学CO气敏传感器,能够准确测量环境中的CO浓度,也可以同时测量环境温度,还能够设定浓度上限报警功能,具有很大的实用价值和应用前景。硬件部分：采用了以高可靠性著称的PIC单片机作为主控,分辨率较高、功耗低的小型电化学CO传感器ME2CO作为传感器探头,制作出了系统硬件。软件部分：使用MPLAB IDE编译环境和高效易用的PICC编译器,完成了软件代码的编写和运行。 CO传感器系统的工作流程：处于CO气体环境中时,电化学CO传感器ME2-CO能够产生感应电流,经过Ⅰ/V变换并放大后,通过AD转换使其变为数字信号,送给PIC单片机处理,PIC将来自模数转换器的数据进行计算后,得到环境中的CO浓度值,并将其显示在LCD屏幕上,同时可以测量环境温度,并对测量的数据进行保存。这样,就构成了整体的CO传感器系统。经过多次测量,本论文研究的CO传感器能够较为准确的定量测量环境中的CO气体浓度,相对误差在8%左右,可以满足一般场合的测量需求。

关键词： CO 电化学便携式传感器报警

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多原子分子反应的势能面构建及动力学研究

多原子分子反应的势能面构建及动力学研究

作者：涂朝湖北民族大学

学位级别：硕士

双功能NaYF4:Yb3+,Er3+@Eu(TTA)3(TPPO)2复合纳米材料的制备与生物应用

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双功能NaYF4:Yb3+,Er3+@Eu(TTA)3(TPPO)2复合纳米材料的制备与生...

作者：陈博婷吉林大学

学位级别：硕士

近年来，稀土上转换纳米发光材料的研究及其在生物医学领域的应用备受瞩目，而具有高结晶性和发光效率的纳米粒子通常在有机溶剂中制得，其表面会具有稳定的疏水性官能团，水溶性差而影响了生物应用。目前，油相转水相的实验中，常见的... 详细信息

近年来，稀土上转换纳米发光材料的研究及其在生物医学领域的应用备受瞩目，而具有高结晶性和发光效率的纳米粒子通常在有机溶剂中制得，其表面会具有稳定的疏水性官能团，水溶性差而影响了生物应用。目前，油相转水相的实验中，常见的配体替换方法以及高温实验条件会导致荧光效率极大地下降，保持高发光效率并具有良好水溶性依然是个难题。本论文提供了一种简单而实用的方法来实现疏水性纳米粒子的表面亲水性转换。我们制备了六角相的NaYF4:Yb3+,Er3+纳米发光材料，以其作为上转换发光粒子模型，利用具有疏水性烷基链和亲水性硅氧基团的双亲性硅烷作为修饰层，室温条件下，通过疏水-疏水作用，硅烷的烷基和纳米粒子表面的来自油酸的十八烷基通过疏水相互连接;进而硅烷缩聚形成紧密的修饰层，实现了纳米粒子的高发光效率和高水溶性。此方法具有室温合成，反应时间短，修饰层薄且致密（大约1nm）等优点，修饰层保护了颗粒表面结构和发光特性，同时其疏水环境还能容纳疏水的分子发光材料（例如稀土配合物，有机染料和有机药物等等），实现多功能复合荧光纳米材料的设计和制备。在本论文中，我们进一步在NaYF4:Yb3+,Er3+和硅烷疏水夹层中引入了具有高发光效率的疏水Eu(TTA)3(TPPO)2发光分子，成功制备了具有双模式温度传感和细胞成像功能纳米复合材料。在这个复合发光系统中，上转换发光低效率和下转换自发荧光等缺点实现了互补。在激光扫描共聚焦显微镜下，利用980nm以及405nm激光激发，实现了双模式细胞同时成像，而且利用Er3+和Eu3+的不同发光机理，实现了生理温度范围内的的双模式温度传感，为功能集成材料的设计制备提供了理想模型。

关键词：稀土双亲性硅烷复合材料温度传感细胞成像

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基于太阳能电池的TiO2纳米材料的制备

基于太阳能电池的TiO2纳米材料的制备

作者：陈健生吉林大学

学位级别：硕士

本论文首先采用溶胶-水热法制备了锐钛矿二氧化钛(TiO)纳米颗粒,通过对前驱体溶液组分及pH值、水热温度和时间的控制,调节纳米颗粒的晶体结构和尺寸。在此基础上,以制备出的锐钛矿TiO纳米颗粒作为钛源,在碱性条件下水热生长TiO纳米线和... 详细信息

本论文首先采用溶胶-水热法制备了锐钛矿二氧化钛(TiO)纳米颗粒,通过对前驱体溶液组分及pH值、水热温度和时间的控制,调节纳米颗粒的晶体结构和尺寸。在此基础上,以制备出的锐钛矿TiO纳米颗粒作为钛源,在碱性条件下水热生长TiO纳米线和纳米带。在制备出尺寸可调节的锐钛矿TiO纳米颗粒后,分别采用了两种不同的方法制备TiO纳米晶薄膜:方法一是利用聚乙二醇(PEG)作为模板剂,在薄膜的形成过程中起着结构导向的作用,在ITO玻璃上甩膜后进行高温处理除去PEG,从而形成具有孔隙结构的TiO纳米晶薄膜;方法二是利用已制备的TiO纳米颗粒作为模板剂,在ITO玻璃上甩膜后放入反应釜中进行水热处理,在水蒸气的环境下完成薄膜的结晶,进而形成具有孔隙结构的TiO纳米晶薄膜。论文的最后一部分对金纳米颗粒的光敏化作用进行了研究。通过离子溅射法,制备了Au/TiO复合薄膜。实验中,通过改变蒸金时间研究其光吸收特性。从Au/TiO复合薄膜的UV-vis吸收谱,可观察到由于金纳米颗粒的表面等离子共振引起的在可见光区的吸收峰,这表明金纳米颗粒使复合薄膜的吸收光谱得到了拓展,表明了金属纳米结构光敏化在太阳能电池上具有潜在的应用价值。

关键词：二氧化钛纳米晶薄膜水热法金敏化

金属纳米结构对钙钛矿太阳电池光电转换过程影响的研究

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金属纳米结构对钙钛矿太阳电池光电转换过程影响的研究

作者：程禹吉林大学

学位级别：硕士

能源是未来世界发展的重要因素,化石能源带来的污染问题已经被广泛的关注,充分利用清洁能源,实现可持续发展已经成为世界各国人民的共识。随着第一代硅基太阳能电池的开发利用,太阳能因储量大,覆盖广等优势,已经作为清洁能源的代表被广... 详细信息

能源是未来世界发展的重要因素,化石能源带来的污染问题已经被广泛的关注,充分利用清洁能源,实现可持续发展已经成为世界各国人民的共识。随着第一代硅基太阳能电池的开发利用,太阳能因储量大,覆盖广等优势,已经作为清洁能源的代表被广泛的研究。2009年有机-无机杂化钙钛矿光伏器件的提出,促进第三代薄膜光伏器件的发展。钙钛矿太阳能电池与可见光光谱具有高的匹配性,钙钛矿材料制备过程更简单,器件总体成本相对低廉。因良好的光、电性质一经提出便飞速发展,光电转换效率(PCE)已经达到22.3%。这样的发展速度超越了以往所有的光伏器件,对未来新能源领域有着深远的影响。金属纳米结构的表面等离子体效应对光有散射的作用,对薄膜电池而言,这可以解决厚度不足所带来的吸收不充分的问题。在有机太阳能电池已经报道过利用金属纳米结构提升器件转换效率的工作,都不同程度的改善了器件的性能。基于以上两点原因我们开展了以下的工作:合成了金纳米球、金纳米棒、银纳米球、银纳米块、金-银合金五种不同材料、形貌各异的金属纳米结构;设计合理的器件结构,使用射频磁控溅射设备使金属纳米结构嵌入到TiO致密层中,首次系统的研究了它们对器件性能的影响;金属纳米结构的表面等离子体效应还与它自身的尺寸有很大的关系,我们也开展了性能随金-银合金尺寸变化的研究;在优化了金-银合金的浓度后,我们使器件平均效率由最初的12.6%提高到了14.8%,增幅为17.5%,是迄今报道利用金属纳米结构提升器件效率增幅最高的工作。对器件在最佳功率点的输出进行了测试,器件可以达到稳定输出19.5m A/cm2的电流。同时对金属纳米结构提升器件的原理结合实验数据进行了阐述:在入射光到达金属纳米结构表面后,由于介电常数的原因,产生散射作用进入钙钛矿层,没有被钙钛矿吸收的光会到达电极经反射再次到达金属纳米结构表面,再次散射向钙钛矿层,进行再吸收,如此多次散射,有效得增加了光程,提高了器件对光的利用率,增强光电转换也就是电流的提升,最后器件性能得到较大的改善。这样的方式为今后光伏器件的发展提高了新的思路。

关键词：钙钛矿太阳能电池金属纳米结构表面等离子体共振散射

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多原子分子反应的准经典轨线动力学研究

多原子分子反应的准经典轨线动力学研究

作者：平磊磊华中师范大学

学位级别：硕士

分子反应动力学是一门研究化学反应微观机制的重要学科,对人类认识化学反应的过程和机理至关重要。势能面是理论研究化学反应的基石,以势能面为基础,通过计算反应速率、积分截面、微分截面、产物振转态分布等,可以得到反应体系的动力学... 详细信息

分子反应动力学是一门研究化学反应微观机制的重要学科,对人类认识化学反应的过程和机理至关重要。势能面是理论研究化学反应的基石,以势能面为基础,通过计算反应速率、积分截面、微分截面、产物振转态分布等,可以得到反应体系的动力学信息。现在,量子动力学和准经典轨线动力学已经在三原子和四原子体系上取得了巨大的成功,但是对于原子个数大于等于五的体系来说,由于体系自由度的增多使得计算量急剧增加,量子动力学计算极其困难。本论文从已有或新构建的势能面出发,通过准经典轨线动力学计算,研究多原子分子体系的动力学过程。本论文第一章主要介绍了分子反应动力学的研究现状;第二章介绍了势能面概念和构建方法以及准经典轨线基本理论。本论文的主要工作在第三章、第四章、第五章和第六章中。第三章介绍了末态分析理论和新方法。第四章我们通过准经典轨线动力学研究了 CH3 + HBr → CH4 + Br反应中反应物HBr的振动激发、CH3的对称伸缩激发和伞形弯曲激发对体系反应性的影响,并分析了振动绝热模型失效的原因。第五章,我们使用新构建的OH + H2O →H2O + OH反应势能面,通过准经典轨线动力学计算,研究了不同初始态激发对体系积分截面、微分截面和产物振转态分布等的影响,追踪反应过程中能量的转移机制。发现OH在反应过程中只是作为旁观键存在,反应物H2O的对称伸缩和反对称伸缩都对反应有明显的促进作用,其中反对称伸缩的效果更为显著,而弯曲振动对反应的促进效应较弱。第六章,我们用基本不变多项式-神经网络(FI-NN)方法拟合了约80000个UCCSD(T)-F12a/aug-cc-pVTZ 水平的从头算数据点,构建了 OH + H2S → H2O +SH反应全维势能面,拟合误差为4.72meV,并采用准经典轨线方法研究了该体系的动力学过程。发现积分截面随着平动能的增加而变大,微分截面有明显的后向和侧向散射分布。激发不同初始态的积分截面结果表明,H2S的对称伸缩和反对称伸缩对反应具有相同的促进作用。

关键词：分子反应动力学准经典轨线势能面神经网络末态分析

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无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究

无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究

作者：张欣然吉林大学

学位级别：硕士

近年以来,由于纳米多孔材料的有序多孔性、比表面积大、良好的吸附性等性质以及制备方法的优化与提升,使其在相关领域飞速发展。其中,纳米分子筛多孔材料以其易于离子交换、活性位点多、稳定性好、无毒等优势,在生物传感与检测、成像、... 详细信息

近年以来,由于纳米多孔材料的有序多孔性、比表面积大、良好的吸附性等性质以及制备方法的优化与提升,使其在相关领域飞速发展。其中,纳米分子筛多孔材料以其易于离子交换、活性位点多、稳定性好、无毒等优势,在生物传感与检测、成像、治疗等方面取得了重要的进展,尤其在以分子筛为模板的复合纳米材料合成和功能化设计策略,展现出重要的应用前景。本文首先通过低温无模板剂方法合成了纳米级EMT分子筛材料,并通过离子交换等方法将Ag颗粒、CsPbBr钙钛矿量子点等负载在分子筛的骨架内,并在此基础上进行了肿瘤标志物的检测、湿度检测、癌细胞成像等方面的应用探索,还包含了无机有序多孔材料的无创疾病检测的生物传感探索。具体成果如下:[1]基于Ag颗粒修饰的EMT分子筛复合材料的电化学传感器:我们首先通过无模板剂方法低温水热合成EMT分子筛,然后通过银离子交换和三乙胺还原,最终合成了负载Ag颗粒的EMT分子筛——EMT-Ag。然后采用电化学三电极体系检测方法,以基于Ag颗粒负载的EMT分子筛复合材料的玻碳电极(GCE)作为对电极,饱和KCl溶液电极作为参比电极,铂电极作为工作电极,对原发性肝癌的标志物——甲胎蛋白(AFP)进行高灵敏快速检测,实现了在血液环境下检测甲胎蛋白的浓度,检测下限低达30 pg/mL,线性范围为1 ng/mL-100 ng/mL。该传感器具有优良稳定性,在四周后仍能保持93.7%的初始响应。[2]钙钛矿量子点负载的EMT分子筛复合材料及相对湿度研究:我们首先合成纳米EMT分子筛,然后通过离子置换将分子筛孔笼中的Na置换为Cs,合成含有铯源的分子筛。接下来将含有铯源的分子筛溶于十八烯(ODE),并与完全溶解的PbX(X=Cl,Br)快速反应,最终洗涤得到具有钙钛矿修饰的EMT分子筛复合材料——EMT-CsPbX。复合材料同纯钙钛矿量子点相比,具有良好的稳定性。由于分子筛孔道的模板作用,获得了尺寸极小的钙钛矿量子点。细胞毒性实验表明在150μg/mg的浓度下细胞仍有80%的活性。在共聚焦显微镜的405 nm波长激发下,对肿瘤细胞进行了荧光染色成像。[3]基于WO/Au三维大孔复合纳米材料的气敏传感器:采用一种简单的牺牲模板法制备了基于3DIO WO/Au和纯WO复合纳米材料的气敏传感器,并系统地研究了对于丙酮的气敏性能。在3DIO WO中加入适量的Au纳米粒子,明显增强了传感性能。此外,引入的Au纳米粒子的“溢出效应”,加快了电子的传输速率,增强了气敏性能,对于糖尿病标志物气体——丙酮的检测下限低达50 ppb,检测范围为50 ppb-100 ppm,具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,可以有效快速地区分出正常人与糖尿病患者。

关键词：多孔材料分子筛反蛋白石生物传感疾病标志物

稀土掺杂In2O3反蛋白石大孔结构应用于染料敏化太阳能电池的研究

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稀土掺杂In2O3反蛋白石大孔结构应用于染料敏化太阳能电池的研究

作者：孔令鑫吉林大学

学位级别：硕士

随着人类社会对于能源的不断开发和使用。煤炭是从近代工业革命刚开始到目前很长一段时期主要的能源。人类对于天然气和石油的大规模开发和利用是自20世纪开始逐步进行的。在全球工业水平不断进步的背景下,尤其对于工业化大生产以及城... 详细信息

随着人类社会对于能源的不断开发和使用。煤炭是从近代工业革命刚开始到目前很长一段时期主要的能源。人类对于天然气和石油的大规模开发和利用是自20世纪开始逐步进行的。在全球工业水平不断进步的背景下,尤其对于工业化大生产以及城市的规模不断扩大，人类社会对能源的消耗达到高峰，尤其是对于燃料的需求增长迅速。在人类工业发展中，能源是工业进步的首要条件。能源是否充足成为保持人类社会，经济高速发展的基本保障。人类的机械化的发展需要大量的能源支持，然而能源的稀缺使全世界发生能源紧张的危机。就在20世纪末就爆发了多次因为能源而导致的事件。在1973年,中东国家作为石油的主要产地和出口国，因为和以色列的矛盾开始向西方禁运石油;在1979年，石油出产大国伊朗就因为能源问题爆发了革命;1990年波斯湾爆发了海湾战争,因为该地区是世界石油资源的最主要产地，战争导致的石油价格的高涨。所以,为了应对越来越紧张的能源问题必须要调整相应的能源配置结构。近些年，全世界各国的科研者都在为寻找新能源而进行不断的努力,并取得了很多的成绩。在以往，人类对自然能源利用主要集中为以煤炭，石油，天然气等化石燃料，然而这类燃料在地球上的储量虽然目前看还是比较庞大，但是这些资源都是自然界需要经过很多年才可以重新生成，资源总会开采枯竭。而且这些资源在全球的地域分布也不平均，很多国家间的争议甚至战争都是围绕着能源的获取而引发的。再有这些能源在开发和使用中会排出大量对人类环境有很大危害的物质，比如：二氧化碳、硫化物等，通过对这些资源的开采也会导致很多地质灾害的发生。因此，从人类长远发展的问题考虑，需要找到一种新型得环保并且可持续利用得能源。太阳能、风能是一种新型能源，使用不收地域等因素限制，而且取之不尽用之不竭，在开发和使用中，不会产生任何对环境有危害的物质。因此对这种新能源的开发利用越来越得到全世界各国的重视和关注。我国是世界上最大的发展中国家，对能源的需求量很大，由于我国土地面积很大，太阳能资源极其丰富，使得我国在光能的开发利用有着很大的发展空间。染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种在近些年被人们广泛关注和研究的新型太阳能电池，由于其制备的原料在自然界很广发而且成本很低，制备电池的工艺的流程简单从而引起人们的对其研究的广泛兴趣，具有很强的竞争力。太阳能的光电转换效率作为检验太阳能电池的重要指标，关于如何提高其的光电转换效率是人们的重要研究课题。光子晶体是具有光子带隙的具有周期性排列分布，可以对光子在其中的传输起到调制的作用。光子晶体具有这种特殊的结构特点，尤其反蛋白石光子晶体是由很多彼此连通的大孔空隙来组成，这也可以提升光子相互在其内的作用。利用光子晶体的反蛋白石大孔结构可以增加染料吸附的比表面积，从而提高太阳能电池的光电转换效率。将稀土离子引入到染料敏化太阳能电池中可以提高太阳能电池的光利用率，而且降低光子在电池中传输的电化学阻抗。本文主要通过制备反蛋白石的大孔结构，用In2O3这中宽带的半导体材料代替传统的TiO2，采用垂直生长法制备不同粒径的蛋白石晶体模板，并且采用电化学沉积的方法，将基质溶液填充模板微球结构的间隙里。通过高温煅烧，去除蛋白石结构的大球粒子，得到用于制作光阳极的In2O3反蛋白石大孔结构光子晶体。把In2O3反蛋白石大孔结构光子晶体应用到染料敏化太阳能电池的光阳极，研究其对太阳能电池光电转换效率的影响。

关键词：光子晶体氧化铟稀土掺杂染料敏化