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基于掺杂制备高性能柔性有机场效应晶体管的研究

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基于掺杂制备高性能柔性有机场效应晶体管的研究

作者：李延军北京化工大学

学位级别：硕士

有机薄膜场效应晶体管(OTFTs)因其制造工艺简易、材料种类多样、成本效益高、可大规模生产以及质轻柔性等特点在有机电子学领域展现出巨大的应用潜力而成为研究的重点。但其实际性能却高度依赖于薄膜本身的质量,薄膜中的晶界、高密度结... 详细信息

有机薄膜场效应晶体管(OTFTs)因其制造工艺简易、材料种类多样、成本效益高、可大规模生产以及质轻柔性等特点在有机电子学领域展现出巨大的应用潜力而成为研究的重点。但其实际性能却高度依赖于薄膜本身的质量,薄膜中的晶界、高密度结构缺陷等内在因素对电荷载流子的传输具有显著负面影响,严重影响材料的性能。尤其是近年来柔性可穿戴电子设备及生物传感应用的需求,对有机薄膜晶体管的电学性能和稳定性提出了更高的要求。因此如何改善半导体及其柔性OTFTs的性能成为当前亟需解决的科学问题。掺杂作为一种再生手段,近年来在有机场效应晶体管领域也引起了一定的关注,被证实是一种可以用以减少薄膜中缺陷数量分布、提高载流子浓度从而提升其性能的潜在的有效策略。但是其相关的研究尚处于发展阶段,掺杂机理尚不清楚,掺杂剂的探索亟需更广泛的研究。而且绝大多数的研究集中在迁移率的提升方面,对于改善OTFTs的其他性能如稳定性等方面的探索严重不足,尤其是对于利用掺杂策略改善柔性器件性能方面的研究也基本上处于初级阶段。基于此种现状,我们围绕“基于掺杂制备高性能柔性有机场效应晶体管”这一研究课题,开展了以下的工作:1)通过控制四氟四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)的p-型掺杂,显著提高了有机薄膜场效应晶体管的电学传输性能和偏压稳定性。实验发现,有机薄膜中掺杂1 wt%的F4TCNQ能够显著提升其OTFTs的载流子迁移率(实现将近8倍的增幅)以及偏压稳定性,其原因在于掺杂引起的电荷转移作用有效提升了载流子浓度,降低了缺陷态密度和载流子注入势垒,并改善了薄膜的微观结构和结晶性。该工作证实掺杂不仅能够显著改善电荷的传输性能,在提升器件稳定性方面也有重要作用。2)我们研究了弱掺杂剂(四氟二氰基苯系列分子)对共轭聚合物PDVT-10和弹性体SEBS柔性可拉伸共混薄膜的电学和力学性能的影响。研究发现,弱掺杂剂的引入不仅能够优化薄膜的微观结构,增加无序小晶畴,提升其力学性能,而且还可以降低缺陷态密度,有效改善载流子的传输效率,使其迁移率提升了两倍。另外,电学-力学性能测试表明掺杂薄膜具有较小的迁移率波动和优异的电荷迁移率稳定性,证明掺杂策略在平衡和改善可拉伸性和电荷传输性能方面的潜在应用价值。本研究课题不仅明确了掺杂对有机半导体薄膜电学性能的积极影响,提升了器件的性能和稳定性,而且还探索了其对柔性可拉伸半导体薄膜电学和力学性能的作用,这些发现促进了未来柔性可穿戴电子设备和柔性显示器等领域的应用开发,强调了掺杂策略在优化有机半导体材料性能中的重要作用。

关键词：有机半导体有机掺杂柔性场效应晶体管电荷传输稳定性

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基于深度学习的钢材表面缺陷检测研究

基于深度学习的钢材表面缺陷检测研究

作者：李延舜山东交通学院

学位级别：硕士

近年来我国大力推进基础设施建设,钢材产能不断扩大,因此使用钢材表面缺陷检测技术保证钢材的质量变得更加重要。早期钢材表面缺陷技术主要依赖于手工设计特征,存在主观性强、泛化能力差等缺点。随着深度学习技术的发展,基于深度学习的... 详细信息

近年来我国大力推进基础设施建设,钢材产能不断扩大,因此使用钢材表面缺陷检测技术保证钢材的质量变得更加重要。早期钢材表面缺陷技术主要依赖于手工设计特征,存在主观性强、泛化能力差等缺点。随着深度学习技术的发展,基于深度学习的钢材表面缺陷检测算法能够自动从数据中学习特征,识别更加复杂的缺陷,这一进展对推动制造业质量控制环节的自动化进程和智能化发展具有深远意义。虽然深度学习技术在钢材表面缺陷检测中展示了巨大的潜力,但在实际生产的应用过程中却暴露出两个主要的问题。首先在实际生产中钢材表面缺陷类型多样而且结构复杂,这对模型的识别能力提出了更高要求。此外基于大数据的深度学习模型意味着更多的参数和更复杂的计算,这直接增加了对计算资源的需求,特别是对于实际生产中计算能力有限的环境,深度学习模型的部署将面临诸多挑战。针对上述问题,为了实现更好的检测效果,本文提出一种在不增加模型尺寸的前提下提高检测精度的高效融合协调网络(Efficient Fusion Coordination,EFC-YOLO),并且提出一种适用低算力设备的轻量化高速检测模型(Lite-Speed Detect,LS-Detect),以极小的模型体积出色地完成钢材表面缺陷检测的任务。本文的主要的研究内容如下:(1)针对钢材表面缺陷检测算法对复杂缺陷和小目标缺陷识别准确率低的问题,本研究对目标检测模型进行优化提出高精度模型EFC-YOLO。本文使用FusionFaster模块作为特征提取网络的主要单元,Fusion-Faster模块的基本算子部分卷积(Partial Convolution,PConv)可以在保证速度的前提下加强浅层网络提取缺陷信息的能力。而在模型颈部网络采用去加权的双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN)结构,以低廉的计算成本增加阶跃分支实现不同尺度特征融合。最后在主干网络底层加入捷径协调注意力机制(Shortcut Coordinate Attention,SCA),更好的捕获位置信息依赖性,兼顾轻量化设计和识别精准度。最终EFC-YOLO在NEU-DET数据集上实现了良好的检测精度。(2)针对工业设备计算资源有限的问题,本研究提出更加注重轻量化的高速模型LS-Detect兼容低算力生产设备。首先选择一个更加小巧的无锚框算法作为基线模型,为了弥补小模型丢失的精度,本研究加入空间分组增强模块(Spatial Group-wise Enhance,SGE)对通道进行语义分组,每个语义分组都能关注全局信息和长距离依赖关系,灵活调整每个特征的重要度,抑制缺陷背景的噪声。同时结合大核可分离注意力机制(Large Separable Kernel Attention,LSKA)在不增加计算负荷的前提下扩大感受野,进一步提高检测精度。最终在NEU-DET数据集上LS-Detect以轻量化的体积实现了理想的效果。(3)针对使用深度学习算法操作繁琐的问题,本研究设计了钢材表面缺陷检测系统便于非专业人员直观地使用缺陷检测算法。它不仅提高了缺陷检测的直观性和易操作性,为调整参数提供即时反馈,还有助于研究人员和工程师分析检测结果,加速了算法优化和系统调整的过程。在实际应用中,能够大幅度提升生产线的自动化水平。

关键词：深度学习目标检测多尺度特征注意力模块缺陷检测

基于MOFs衍生材料改性铋基半导体及其光催化性能研究

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基于MOFs衍生材料改性铋基半导体及其光催化性能研究

作者：李延升北京化工大学

学位级别：硕士

医疗、建筑等方面的发展与现代生活息息相关,这些发展在带来便利的同时也对水体和大气造成了严重的有机污染。抗生素和挥发性有机化合物（VOCs）是典型的高危害性有机污染物,由于其结构的高稳定性导致其难以在水和大气环境中去除。光催... 详细信息

医疗、建筑等方面的发展与现代生活息息相关,这些发展在带来便利的同时也对水体和大气造成了严重的有机污染。抗生素和挥发性有机化合物（VOCs）是典型的高危害性有机污染物,由于其结构的高稳定性导致其难以在水和大气环境中去除。光催化技术是一种高效、绿色、低成本的方法可以用于水体与大气环境污染控制和修复。金属有机框架（MOFs）衍生光催化材料可以在有效地继承牺牲体大比表面积与丰富孔隙结构的同时兼具半导体的高稳定性与强催化性能的优势。铋基半导体光催化剂有着化学性质丰富、价格低廉、能带结构适当、高可见光响应的特点。以MOFs作为前驱体,设计并制备表面空位修饰的铋基半导体复合材料或者利用MOFs衍生材料与铋基半导体进行异质结构建是增强铋基半导体催化剂活性的有效手段。本文基于MOFs衍生材料对铋基半导体进行改性,采用空位调控与异质结构建的方法合成了高催化性能的复合光催化剂。以水中环丙沙星（CIP）和甲醛（HCHO）气体为目标污染物,对复合材料的光催化降解性能进行了评价,并对降解机理和路径进行了探究。具体工作内容如下:1、采用水热法制备Bi-MOF（CAU-17）,然后利用NH3·H2O、乙二醇双溶剂法,加入KBr,合成富含空位的Bi4O5Br2（MBO-x,x为双溶剂中NH3·H2O的体积比）。XPS、Raman、EPR测试结果表明由于CAU-17有机骨架和乙二醇、NH3·H2O的配位竞争作用,MBO-50产生了更多的氧空位。通过EIS测试、瞬态光电流响应、光致发光光谱和能带信息计算结果表明,MBO-50中丰富的氧空位在电荷转移过程中可以有效捕获光激发电子,从而限制了电子与空穴的复合,改善了能带结构,更容易产生超氧阴离子自由基（·O2-）。通过降解水中CIP和HCHO气体,评价了MBO-x光催化性能。在光照60 min时,MBO-50对环丙沙星的去除率为97.0%,对HCHO的去除率为90.1%。在降解HCHO气体的循环过程所需的时间显著减少。由于Br空位的产生,MBO-50的禁带宽度显著降低,利于光生电子的迁移。结合液相色谱-质谱联用和原位漫反射红外光谱给出了一种可能的CIP与HCHO光催化降解路径。这项工作为MOFs衍生富空位光催化材料的调控与制备提供了一个新的思路。2、以MIL-68（In）为前驱体,通过直接煅烧法衍生为一维空心管状In2O3。采用原位沉淀法将Bi OBr沉积在不同质量的In2O3表面,形成In2O3@Bi OBr Z型异质结复合光催化剂（IB-x,x为加入In2O3的质量）。In2O3与Bi OBr之间的异质结构有利于光生电子-空穴对的分离和转移。In2O3@Bi OBr复合材料对HCHO和CIP具有良好的光催化降解性能。其中,最优材料IB-100在60 min内对HCHO气体的光催化降解率为96.5%,90 min对CIP的光催化降解率为97.7%。此外,IB-100在重复循环中对HCHO和CIP的降解保持了良好的稳定性和降解效率。自由基捕获和ESR实验证实,·O2-和h+是IB-100的主要活性物质。In2O3保留了MIL-68（In）前驱体大比表面积的结构优势,有效增强了污染物与活性位点之间的接触能力。EIS测试、瞬态光电流响应、光致发光光谱和UV-vis测试表明,Z型异质结构的有效构建改善了能带结构,有效促进了光电子的转移和空间分离能力。结合液相色谱-质谱联用技术和原位红外光谱测定结果,分别解释了CIP和HCHO光催化降解可能的路径。

关键词： MOFs 溴氧化铋光催化环丙沙星甲醛

基于CarSim的不良天气下停车视距及安全运行速度研究

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基于CarSim的不良天气下停车视距及安全运行速度研究

作者：李延飞烟台大学

学位级别：硕士

我国公路交通系统的不断完善及汽车保有量的不断增加,在促进我国经济社会发展,为人们出行带来巨大便利的同时,公路交通安全问题也变得日益突出。在不良天气条件下,能见度低,路面行车条件差,部分驾驶员安全意识薄弱,容易导致损失惨重的... 详细信息

我国公路交通系统的不断完善及汽车保有量的不断增加,在促进我国经济社会发展,为人们出行带来巨大便利的同时,公路交通安全问题也变得日益突出。在不良天气条件下,能见度低,路面行车条件差,部分驾驶员安全意识薄弱,容易导致损失惨重的重特大交通事故。在高速公路、一级公路等设计速度较高的高等级公路上,驾驶员超速行驶的概率高。论文针对雨雪天气环境条件下的停车视距及安全运行速度,结合CarSim仿真试验,为不良天气条件下高等级道路限速提供理论依据。本文主要研究内容如下:分析不良天气下行车运行特性,主要包括道路、车辆、驾驶员等方面的特性分析,对不同天气进行分级并开展路面摩擦系数试验,得到各种天气状况下的路面摩擦系数,为仿真试验提供试验参数。进行可视距离测试试验,分析不良天气下的驾驶员行为特性。探究停车视距影响因素,研究车速对驾驶员判断力的影响,并建立停车视距模型,为仿真试验提供理论指导。借助CarSim仿真平台,建立驾驶员-车辆-道路模型,将前方障碍物分为静态障碍物与跟驰状态两种情况,借助AxleLight RLU11路侧交通数据采集系统及SPSS数据分析软件,得到正常、降雨、降雪天气的跟驰距离,将各试验参数导入CarSim仿真平台,得到不同天气状况下的安全运行速度阈值。基于不良天气下行车运行特性分析与CarSim仿真试验结果,提出道路气象监测、视距不良警告等道路方面的安全行车控制措施,以及安全运行速度建议值、强化驾驶员管理措施等驾驶员方面的安全行车控制措施。研究结果表明,在雨雪环境条件下,路面摩擦系数、驾驶员可视距离等指标明显降低,降雪天气下的路面摩擦系数最低不足0.2,不良天气容易造成驾驶员反应时间延长,心理紧张,发生事故的概率相应增加。通过各天气下的车辆样本数据分析,雨雪天气的行车速度、跟驰距离均降低。CarSim仿真试验结果显示,相对于晴朗天气,降雨、降雪天气条件下的制动距离延长,安全运行速度随着天气条件的不断恶劣明显降低。在此基础上,提出了道路、驾驶员等方面的行车安全控制措施,研究成果可为高等级道路限速提供理论性指导,提高我国公路交通事业的安全性。

关键词：道路工程不良天气停车视距跟驰模型速度阈值保障措施

注意力认知变换下的张量低秩分解在泊松观测下张量恢复中的应用

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注意力认知变换下的张量低秩分解在泊松观测下张量恢复中的应用

作者：李延涛电子科技大学

学位级别：硕士

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气动单向阀开启过程流场特性分析

机械设计与制造 2024年

作者：李延民杨创张瑞郑州大学机械与动力工程学院

基于质量守恒方程和三维时均N-S方程，并利用动网格技术，对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法，并导入控制阀芯运动的UDF，真实地模拟单向阀开启的... 详细信息

基于质量守恒方程和三维时均N-S方程，并利用动网格技术，对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法，并导入控制阀芯运动的UDF，真实地模拟单向阀开启的动态过程，得到内流场中流体速度、压力、湍流动能和湍流动能耗散率等变量的变化情况。由计算结果发现，在单向阀开启过程中，小开度时，在阀口处的流速比较大，随着开度的增大，阀芯背侧的流场越来越复杂，弹簧座前后出现了比较强的漩涡。据此对单向阀的结构进行改进，减少流体通过阀时的能量损失。

关键词：单向阀动网格技术 UDF CFD 内流场

具身认知视角下初中语文综合性学习教学策略研究

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具身认知视角下初中语文综合性学习教学策略研究

作者：李延杰中央民族大学

学位级别：硕士

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公共行政中的感知问责:分析框架与研究展望

公共行政评论 2024年第1期17卷 178-195,M0007页

作者：李延伟徐陈璧山东大学政治学与公共管理学院南京师范大学公共管理学院

作为现代民主治理的主要标志之一,问责的重要性不言而喻。但在面对客观问责制度时,不同的问责对象总会不可避免地产生不同的主观认知与解读,进而影响其行为与决策。感知问责作为连接宏观问责制度与微观个体行为之间的“桥梁”,可有效弥... 详细信息

作为现代民主治理的主要标志之一,问责的重要性不言而喻。但在面对客观问责制度时,不同的问责对象总会不可避免地产生不同的主观认知与解读,进而影响其行为与决策。感知问责作为连接宏观问责制度与微观个体行为之间的“桥梁”,可有效弥合两者之间的鸿沟,提升问责效能。目前,国际公共行政学者已经关注到这一概念,并开展一些研究。论文首先梳理国际公共行政学者对于感知问责的相关学术研究,便于我国公共行政学者与实务者了解并熟悉该议题。基于现有研究,论文从个体、组织与制度三个层面,围绕八个因素建立一项分析框架,为我国公共行政学者开展感知问责研究提供理论指引。在个体层面,论文关注三个因素:自我效能感、自主性与个体官僚与领导关系。在组织层面,主要关注两个因素:组织支持度与组织透明度。在制度层面,主要关注三个因素:问责主体的特征、问责标准的特征与问责过程与内容的特征。在未来,我国的公共行政学者可以聚焦感知问责的概念建构、解释、后果与管理议题,为感知问责这一崭新的研究领域做出贡献。

关键词：公共行政感知问责分析框架研究议程

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电化学发光化学与生物传感方法

中国科学:化学 2024年第10期54卷 1670-1688页

作者：漆红兰李延张成孝陕西省生命分析化学重点实验室陕西师范大学化学化工学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学化学与材料科学学院

本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测... 详细信息

本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测定生物标志物的基本原理(包括ECL信号探针的设计、生物传感界面构筑和信号放大策略等),最后探讨了ECL化学与生物传感方法的挑战和发展前景.

关键词：电化学发光生物传感生物标志物分子识别物质