一、锂的电化学传感器的研制（论文文献综述）
赵风年[1]（2021）在《农作物表面有机磷农药残留现场原位生物传感方法研究》文中认为农药是农业生产中不可或缺的一类化合物,对农作物增产至关重要。尽管农药在防治病虫害方面具有独特的优势,但它们内在或潜在的毒性以及对动物和环境造成的残留问题难以避免。随着研究的深入,人们已经认识到某些有机磷农药（如滴滴涕）的使用所引发的残留问题,甚至已经造成了巨大的灾难。因此,建立简单、快速、可靠的有机磷农药残留检测方法具有重要意义。以农作物表面农药残留现场原位感知缺少行之有效的技术手段这一重大需求为导向,本课题以有机磷农药为检测对象,构建了基于生物特异识别-纳米高效增敏模式的电化学生物纳米感知新方法,研制了自适应农作物不规则表面的柔性可穿戴电化学生物纳米感知新器件,并验证了其用于农作物表面有机磷农药残留现场原位感知的可行性。本文的主要研究内容和研究结果如下:（1）生物纳米界面电化学特性的有机磷农药分子感知机理探究针对农作物表面农药含量较低、干扰物较多的难题,构建了高特异性高灵敏的生物纳米界面,并探究了电化学特性的有机磷农药分子感知机理。首先构建了乙酰胆碱酯酶-金属相硫化钼生物纳米界面,以对氧磷为模型分子,探明了基于酶抑制作用的生物纳米界面处对氧磷电化学感知机理,即对氧磷能够抑制乙酰胆碱酯酶活性,从而抑制电活性胆碱生成;金属相硫化钼纳米片可加速活性胆碱氧化产生电子并提供电子传递通道。因此通过比较抑制前后硫化钼纳米界面处的电流大小,即可实现对氧磷的电化学感知。同时,构建了有机磷水解酶-三维多孔石墨烯生物纳米界面,以甲基对硫磷为模型分子,探明了基于酶水解作用的生物纳米界面处甲基对硫磷电化学感知机理,即有机磷水解酶可切断甲基对硫磷的P-O键,生成电活性物质对硝基苯酚,进而在三维多孔石墨烯的纳米界面发生氧化反应产生转移电子;三维多孔石墨烯可提供电子传递通道,能够加快电子在电极表面的流动。因此直接比较石墨烯纳米界面处的电流响应,即可实现甲基对硫磷的电化学感知。（2）有机磷农药分子集成式电化学感知器件的制备及性能研究为了克服传统电化学分立式三电极检测体系可操作性差,难以直接用于现场原位分析的缺点,本课题基于丝网印刷工艺设计了电化学集成式三电极感知器件,为有机磷农药残留现场快速感知创造了条件。为进一步提高检测灵敏度,首先在工作电极表面构建二维碳化钛纳米界面,并以此为金-钯双金属纳米粒子自还原模板,从而在电极表面构建碳化钛/金-钯双金属多维纳米复合界面。双金属纳米粒子仅在5 min内即可实现自发生长,制备方法简单、形貌可控,能够与酶生物识别元件产生协同催化作用从而提高集成式感知器件的传感性能。以对氧磷分子为模型农药,方法具有良好的抗干扰性,检出限为1.75 ng/L。以梨和黄瓜为实际样品评估方法的可行性,添加回收率为87.93%～111.02%,相对标准偏差为1.08%～6.37%（n=3）,为对氧磷残留的现场感知提供了一种可靠的技术手段。（3）用于固相界面有机磷农药残留原位分析的半固态电解质的筛选及性能评价为了解决原位分析过程中固体表面的农药分子难以从被测表面有效传质到感知界面的瓶颈,设计并开发了生物相容性的半固态电解质。分别以明胶和琼脂糖为凝胶剂,钾盐和钠盐为电解质制备了凝胶半固态电解质,并评估了电解质的凝胶强度、扩散性能、对酶活力的影响以及电化学特性。结果表明,以2.5 wt%明胶为凝胶剂、100 m M氯化钾和100m M磷酸二氢钾为电解质制备的半固态电解质分析性能最佳。随后,以集成式丝网印刷三电极为感知器件,在工作电极表面修饰有机磷水解酶并覆盖上述明胶半固态电解质,以p H为9,扩散时间为8 min为最佳感知条件,初步建立了固体表面甲基对硫磷原位分析方法,可用于玻璃、塑料、木桌以及铝箔表面甲基对硫磷残留现场原位感知。（4）柔性可穿戴生物传感器件用于农作物表面有机磷农药残留原位感知针对感知器件与不规则农作物表面无法有效贴合的问题,开发了用于农作物表面农药残留信息原位感知的柔性可穿戴生物传感器件。采用激光诱导石墨烯技术制备了集成式蛇形三电极,经聚二甲基硅氧烷转移制得的柔性可拉伸感知器件,能够自适应农作物叶片、果实等不规则表面。为了降低工作电位、提高检测灵敏度,构建了有机磷水解酶-激光诱导石墨烯/金纳米粒子生物纳米复合界面。在配备明胶半固态电解质以及手持式电化学工作站后,该柔性可穿戴生物传感器件可原位感知固相界面处甲基对硫磷农药分子,原位感知方法的检出限为0.26 ng/cm2。通过手持式电化学工作站的蓝牙无线传输模块,农药残留数据可实时传输到智能手机客户端,满足了苹果果实和菠菜叶片表面甲基对硫磷残留现场原位感知要求。
姚瑶[2]（2021）在《生物系统胁迫产物活性氧的贵金属纳米复合界面原位感知方法研究》文中提出环境中的胁迫因素会对生物系统平衡造成威胁,获取胁迫信息并研究应答机制对于维护系统安全具有重要意义。生物体内的活性氧作为最具代表性的胁迫信号分子是获取胁迫信息的有效桥梁。但目前生物体系中活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的检测手段仍存在一些不足之处,如灵敏度不高、感知器件制备步骤繁杂、与生物体系相容性差以及对待测样本造成较大创伤等。本课题以实现生物体系中活性氧的原位感知为主要目标,分别从感知界面建立、感知性能测试、生物体系相容性评估以及原位感知四个方面展开研究。设计与构建了贵金属纳米复合界面,用于活性氧的高灵敏以及高选择性检测,并在此基础上研制了柔性感知器件,探究其用于生物体活性氧原位感知的可行性。主要研究内容及结果如下:（1）针对活性氧检测对于高催化活性感知界面的需求,本课题设计与构建了基于贵金属纳米颗粒-二维纳米材料类纸薄膜的复合感知界面。对过渡族金属硫族化合物（Transition metal dichalcogenides,TMDs）以及过渡族金属碳氮化合物（Transition metal carbides、nitrides、carbonitrides,MXene）中的典型二维纳米材料（二硫化钼:Mo S2,二硫化钨:WS2,碳化钛:Ti3C2Tx）进行自组装以制备类纸薄膜作为基础界面。通过探究类纸薄膜材料的能级分布,提出了类纸薄膜界面处贵金属纳米颗粒自发生长策略。相比于传统构建方法,该方法无需使用有毒试剂、还原剂,常温常压下仅3秒即可实现贵金属纳米颗粒（金、钯）的均匀成核,拥有简单高效、绿色环保的巨大优势。探明了该贵金属纳米复合感知界面的自发氧化还原构建机理,并进一步提出混合贵金属前驱体策略,实现了界面处贵金属纳米颗粒（铂、银）组成与生长形貌的有效调控。基于自发生长策略的感知界面构建与调控方法为后期制备高性能感知器件提供了新的路径。（2）针对目前基于贵金属纳米颗粒的活性氧感知器件制备过程较为繁琐等问题,将自发生长策略构建贵金属纳米复合感知界面的方法应用到柔性TMDs（Mo S2、WS2）以及MXene类纸电极上,制备具有高电化学活性的活性氧感知器件。分别研制了修饰金铂纳米颗粒的Mo S2类纸电极以及MXene类纸电极,并探究了活性氧检测性能。其中,金铂纳米颗粒修饰的Mo S2类纸电极检测活性氧-H2O2时,在0.05～1.05 m M的范围内检测灵敏度可达111μA cm-2 m M-1（R2=0.9910）,检测限（信噪比:S/N=3）为0.01 m M。而金铂纳米颗粒修饰的MXene类纸电极用于检测活性氧-O2·-时,在0.4～9.5μM（R2=0.9962）的线性检测范围内,灵敏度为172μA cm-2 m M-1,检测限为0.2μM。此外,感知器件均展现出较好的选择性、稳定性、重复性以及柔韧性。结果表明贵金属纳米复合感知界面在构建柔性活性氧感知器件上有着较大的应用潜力。（3）针对传统活性氧感知器件与待测生物体系相容性较差等问题,将上述柔性类纸感知器件分别应用到植物以及动物细胞体系中,探究了感知器件的生物相容性以及应用于生物体系活性氧检测的可行性。通过研制金铂纳米颗粒修饰的Mo S2类纸电极并用于植物体系的活性氧检测,建立了活性氧检测模型,标样回收法中高于82%的回收效率验证了模型的准确性。在此基础上,进一步采用自发生长策略构建了新型三元贵金属纳米复合感知界面,即金钯铂纳米颗粒修饰的Mo S2类纸电极用于细胞体系的活性氧监测。结果显示细胞（人体肝癌细胞Hep-G2）与感知界面共同孵育4小时后依旧保持～100%的活性,证明该感知界面细胞毒性小,生物相容性较好。随后建立了细胞体系的活性氧检测模型,并实现了对细胞在药物刺激下释放活性氧的实时监测。结果表明基于贵金属纳米复合感知界面的柔性类纸器件在不同生物体系的活性氧检测上都有着较高的可行性。（4）针对传统活性氧检测手段难以实现原位感知的问题,提出了采用微创植入式的检测手段实现植物体内活性氧的原位感知。由于传统感知器件受到结构与原理的限制,在小型化后会大大影响检测性能,无法在实现微创的同时保持较高的检测精度。基于此,将贵金属纳米复合感知界面与有机电化学晶体管相结合以制备高性能的柔性感知器件。利用有机电化学晶体管的小尺寸、可放大信号以及生物相容等优势,将器件制备于柔性聚酰亚胺薄膜（25μm）上,并设计了针尖状检测端（长度:4 mm）,有效减小了植入式监测对植物体造成的伤害。此外,贵金属纳米复合感知界面的构建进一步增强了器件对活性氧的电流响应信号,保证了植物体内微创式检测的感知精度。通过建立活性氧检测模型以及模拟原位感知实验,证明了该器件在植物体系活性氧的原位感知上具有较高的可行性。
张国娟[3]（2021）在《石墨烯基电化学适配体传感器的构建及其对疾病标记物的检测》文中提出石墨烯（Gr）由于其固有的大比表面积、超高导电性和催化性在电化学生物传感、能源储备、电池催化、环境污染物吸附等领域展示潜在的应用价值。贵金属纳米材料因其良好的生物相容性、超高的催化性和导电性,与Gr纳米材料的复合表现出更好的理化性能,已成为构建电化学传感器的理想材料之一。由于两者材料的复合不仅增强电化学信号响应,同时丰富传感器的结合位点,从而固定大量的识别适配体,最终提高电化学传感器的选择性、灵敏性等性能。由此,本论文合成四种卟啉功能化的石墨烯-贵金属纳米复合材料,分别用于设计不同类型的适配体传感策略,实现了疾病标记物（Disease Marker）的检测应用。主要内容有以下四方面:（1）基于四羧基苯基卟啉功能化的石墨烯金纳米颗粒复合材料构建的电化学适配体传感器检测肌红蛋白。首先,基于四羧基苯基卟啉（TCPP）功能化Gr负载的金纳米复合材料（TCPP-Gr/Au NPs）开发一种敏感的电化学适配体传感器,用于选择性检测肌红蛋白（Mb）。由于TCPP-Gr/Au NPs良好的导电性,固有的大比表面积和出色的机械性能,可以作为Mb电化学适配体检测的增强材料,同时,它为Mb适配体提供有效的抛锚基质。该传感器在2.0×10-11 M至7.7×10-7 M的线性范围内实现Mb的敏感检测,检出限为6.7×10-12 M。此外,该方法具有灵敏度高、价格低和特异性高的优点,所以我们的研究能为Gr基材料在生物医学和生物传感器的应用提供新的视野。（2）基于血红素功能化石墨烯钯纳米复合材料的电化学适配体传感器检测前列腺特异性抗原。本研究描述了检测前列腺特异性抗原（PSA）电化学适配体传感器的构建过程和特性研究。该PSA适配体传感器是基于血红素（hemin）功能化Gr钯纳米复合材料（H-Gr/Pd NPs）所构建的,该材料集Gr的高电导率,Pd NPs出色的电导率和催化性能等优势与一体。其中,置于Gr上的hemin既可作为保护剂,又可作为原位探针（Ep为-0.36 V）,而Pd NPs通过Pd和氨基之间的配位键为DNA-生物素的固定提供大量结合位点。通过生物素-链霉亲和素固定PSA适配体可实现灵敏而特异性的PSA测定。所设计的PSA适配体传感器在0.025-205 ng/m L的PSA范围内具有线性响应,检出限8.0 pg/m L。PSA在加标血清样品中的回收率为95.0%至100.3%。因此,该PSA电化学适配体传感器有望成为PSA实际临床检测的替代方法。（3）基于血红素/石墨烯@PdPtNPs的双信号免标记电化学适配体传感器对粘蛋白1的灵敏检测。本研究基于H-Gr@PdPtNPs构建免标记的双信号适配体传感器用于粘蛋白1（MUC1）的检测。Hemin与Gr的复合提高Gr的水溶性,充当原位探针,而且H-Gr负载的PdPtNPs复合材料能够对H2O2的分解有协同催化作用。不仅如此,PdPtNPs为dsDNA（由MUC1适配体和其互补链杂交而得）的绑定提供丰富的结合位点。当检测体系中加入MUC1时,由于MUC1适配体和MUC1特异性结合导致dsDNA结构被打开,部分MUC1适配体从电极表面脱落下来,致使hemin的DPV信号和H2O2的计时电流信号升高。在最优条件下,构建的双信号免标记电化学适配体传感器对MUC1的检测表现出良好的线性关系,线性范围分别是8.0 pg/m L-80 ng/m L和0.80pg/m L-80 ng/m L,检出限分别是2.5 pg/m L和0.25 pg/m L。检测人血清样品中的MUC1回收率是95.0%-104.2%。总而言之,该免标记的传感器不仅降低实验成本,为MUC1的临床诊断提供新的思路。（4）基于血红素/巯基-β-环糊精@钯铂纳米花复合材料和Exo I三重放大策略的比率型电化学传感器准确检测CA125。基于血红素/巯基-β-环糊精@钯铂纳米花复合材料（H-Gr/SH-β-CD@Pd Pt NFs）和Exo I扩增辅助策略,设计三重放大比率型传感器用于CA125的定量测定。在此,hemin仍然充当防止Gr沉淀的保护剂,并为传感器提供内参比信号。Pd Pt NFs作为催化增强剂提高电子转移速率,放大hemin的信号。在加入CA125后,由于适配体和CA125之间的特异性结合,富集槲皮素（QUE）的dsDNA被打开,导致QUE解吸。这些QUE通过SH-β-CD的主客体识别作用而富集在材料修饰电极上,致使QUE的直接电子转移而表现出强的电化学信号,但是由于c DNA片段在Gr材料上的非特异性吸附导致原位探针hemin信号的降低,形成比率信号。此外,Exo I对CA125的循环可扩增QUE信号,放大比率信号,降低背景干扰。基于这些特性,提出三重放大的比率信号电化学生物传感器用于CA125检测。测试表明该测定方法具有更宽的线性范围,范围为6.0×10-4至1007 ng/m L,较低的检出限为0.14 pg/m L,在人血清样品中CA125的回收率为99.2%至104.4%。所以,这项工作将为开发三重扩增和比率信号策略用于临床诊断中其他Tumor Marker的检测提供新机会。（5）总结研究成果,针对研究中存在的问题和改进方向,进行探讨和展望。
仲云浩[4]（2021）在《基于压电薄膜传感器的合金化负极膨胀效应实时检测》文中研究说明锂离子电池在电动汽车,航空航天和智能化可穿戴设备中的广泛应用,促使人们寻找比现有石墨负极具有更优异储锂性能的负极材料。合金化负极材料,如Si,Sn,Sb等,因其具有相对较高的理论质量比容量和理论电荷密度,相较于锂金属负极也不存在因枝晶生长产生的安全问题,已成为下一代锂离子电池负极材料的研究热门。然而,相对大的体积变化造成的材料粉化脱落和SEI层反复形成,限制了合金化负极材料实际应用。近年来,研究人员开发了多种原位（in situ）、实时（real-time）检测技术用于合金化材料体积变化和电极应力演化的在线表征,如激光束位置探测器,多光束阵列应力传感器,数字图像相关技术,原位TEM和原位拉曼光谱等。但这些技术大多需要复杂的大型仪器和光学设备,样品池需要特制的透明窗口,测量过程需要严格隔绝水和氧气,导致样品制备过程较繁琐,检测成本较为高昂。以上这些缺点让现有的原位技术难以应用于实际锂离子电池的合金化负极材料的检测,因此开发简单快速,成本低廉,灵敏度较高且可用于实际环境的原位检测技术对合金化负极材料的应用具有重要意义。本文研制了一种基于PVDF压电薄膜传感器的锂离子电池合金化负极材料实时检测系统,对Si和Sb两种合金化负极材料在电化学循环过程中的体积变化进行了实时检测,主要内容如下:（1）基于压电薄膜传感器的锂离子电池实时检测系统的构建设计并制作了适用于PVDF压电薄膜传感器的电化学检测装置,并探索了一套检测装置的组装和检测流程。根据合金化负极材料在充放电循环过程中的膨胀率和电极涂层厚度,利用COMSOL Multiphysics软件对PVDF压电薄膜传感器的信号值进行了估算,并以此为依据,以PVDF压电薄膜传感器、ADS1256模数转换器、Arduino开发板和PC机端检测程序,自主构建了可以原位监测电极体积变化的检测平台,使该传感器理论上可检测速度低至8×10-3 m/s的电极形变。（2）基于压电薄膜传感器的电池实时检测系统对硅负极材料体积变化的检测研究使用该自主构建的检测平台,对硅负极材料进行了实时检测。根据传感器信号曲线和电池电压-时间曲线,讨论了电流密度和电池容量衰减对传感器信号的影响,以及单个充/放电循环中的信号曲线积分与电池的充/放电容量的近似线性关系。对循环前后的硅负极材料进行了非原位SEM、XPS和IR表征,间接证明了传感器信号随电流密度和电池容量衰减的变化情况的合理性。（3）基于压电薄膜传感器的电池实时检测系统对金属锑负极材料体积变化的检测研究使用该自主构建的检测平台,对金属锑负极材料的电化学循环过程进行了实时检测,讨论了电流密度和电池容量衰减对传感器信号的影响,和单个充/放电循环中的信号曲线积分与电池的充/放电容量的近似线性关系。对循环前后的金属锑负极材料进行了非原位SEM、XPS和IR表征,间接证明了传感器信号随电流密度和电池容量衰减的变化情况的合理性。
朱瑞[5]（2021）在《锂离子动力电池高精度建模与多状态估计方法研究》文中指出发展电动汽车是解决能源危机和环境污染问题的关键途径,更是实现我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。根据中国汽车工业协会最新数据显示,2020年我国电动汽车全年销量为136.7万辆,蝉联全球第一。锂离子动力电池以其在功率密度、能量密度、循环寿命以及自放电率等方面具有的独特优势,在电动汽车中广泛应用。动力电池管理对于电池可用容量、能量的最大化利用以及整车性能的提高起着至关重要的作用。电池管理不当不仅会造成过充、过放,而且会导致电池过早失效以及起火、爆炸等危险事故,直接威胁人们生命财产安全,造成不可挽回的损失。为此,电池管理相关理论和技术的研究已成为学术界和工业界关注的焦点。国内外学者在动力电池建模及状态估计方面已开展了大量卓有成效的工作。然而,目前若干关键问题尚未得到实质性解决,具体包括:1)在辨识数据方面,忽略了辨识数据对参数辨识效果的重要影响,尤为关键的是现有激励信号设计方法不能有效应对电池非线性特性;2)在辨识方法方面,未意识到锂离子电池本质上为刚性系统,仍使用传统方法进行辨识,从而导致参数辨识精度低,建模效果差;3)在荷电状态（State of Charge,SOC）估计方面,忽略了电动汽车内部电力电子变换器、电机控制器、电机等高功率器件产生的电磁干扰以及传感器测量误差对集成参数与SOC协同估计方法的影响;4)在多状态估计方面,各估计器之间高度耦合,参数整定复杂困难,稳定性难以保证。针对上述问题,本文的主要工作及创新点如下:1)锂离子动力电池具有很强的非线性时变特性,传统激励信号设计方法极易激发电池的非线性响应,从而导致通常使用的等效电路模型的建模精度较低。为此,提出一种称为逆重复二进制序列的新型激励信号设计方法,信号的反对称特性有效消除了电池系统偶数阶非线性响应,且与其他三种常用激励信号设计方法在城市道路循环工况（Urban Dynamometer Driving Schedule,UDDS）不同温度下的建模性能进行比较,结果表明所提方法可以将平均绝对误差和均方根误差分别控制在6.86 mV和8.61 mV以内,建模精度显着高于其它方法,验证了提出方法的有效性。2)针对传统递推最小二乘方法（Recursive Least Squares,RLS）在应用于电池刚性系统时,出现的参数辨识精度低、建模效果差等问题,以锂离子电池双极化（Dual Polarization,DP）模型为研究对象,提出一种基于分布式最小二乘的模型参数辨识方法。根据电池不同时间尺度可以分离的特性,将电池模型细分为两个子模型分别进行辨识,避免了待估参数之间的相互干扰,有效提高了参数辨识的精度。试验结果表明,相比RLS方法,所提方法在UDDS工况下能够将平均绝对误差和均方根误差分别减小约50.0%和46.43%,验证了提出方法的有效性。3)针对电动汽车复杂恶劣的电磁环境以及传感器测量误差造成的SOC估计精度较低问题,在分析传统方法有偏性的基础上,提出一种具有抗噪性的锂离子电池模型参数与SOC协同估计方法。所提方法主要由基于约束总体最小二乘的参数辨识和基于无迹卡尔曼滤波算法的SOC估计两部分组成,通过仿真以及一系列不同温度不同工况的试验对所提方法的性能进行评估,结果表明所提方法SOC估计的平均绝对误差在1.19%以内,验证了提出方法的有效性。4)针对传统的多状态估计方法各估计器之间高度耦合问题,提出一种低耦合的SOC与健康状态（State of Health,SOH）协同估计方法,解决了估计器之间的强耦合难题,且所提方法对不精确初值具有较强的自修正能力。所提方法主要通过借助电池模型,并利用两个迁移因子的方式实现,由基于自适应协同进化粒子群优化算法的SOC估计和基于约束总体最小二乘的SOH估计两部分组成,通过仿真以及试验对所提方法的性能进行评估,结果表明所提方法在UDDS工况下能够将SOC和容量估计的平均绝对误差分别控制在1.58%和0.136 Ah以内,验证了提出方法的有效性。综上所述,本文在动力电池激励信号设计、参数辨识方法、SOC估计以及多状态估计等四个方面重点开展研究,研究有条不紊,层层深入,取得了创新性研究成果,为保障动力电池安全、可靠、高效运行奠定了坚实理论基础。
王晓丹[6]（2021）在《柔性可拉伸储能器件的制备及性能研究》文中认为随着科学技术的不断发展,电子皮肤、仿生器件以及人工智能等柔性智能电子行业的迅速崛起极大地影响并改变了我们的生活方式。然而,伴随这些柔性智能电子领域的发展,相应的柔性储能电源也成为了我们目前较为关注的研究方向。为了实现这些智能电子在力学上的柔韧性以及佩戴舒适性,我们必须放弃既笨重又坚硬的外部供能系统。这意味着柔性的、可拉伸的、易集成的供电单元将成为我们研究的重点。经过对目前各类型储能器件研究的调研,超级电容器和锂离子电池无论从自身优异的储能条件还是目前对二者的研究程度而言,都已达到制备成柔性储能器件的条件。超级电容器由于体积小、安全性高、佩戴舒适度优良等特点成为了可集成能源存储器件的选择之一。但是在可穿戴集成系统中超级电容器在应用方面还存在很多的不足,这需要我们开发新型电极材料,优化器件结构等来提高它的性能以及实际应用价值。除此之外,具有更高能量密度的柔性锂离子电池是我们研究的另一个重要方面,基于高比容量的新型材料以及高拉伸性能的柔性电极是实现一体化可拉伸锂离子电池的重要部分。本论文主要的研究成果如下:首先,运用一步溶剂热法合成了 CH3CuS超长纳米线材料。该纳米线结构均一且具有稳定的物理化学性能,纳米线的平均长度可达到50～100 μm,直径约为200～300nm。使用一步水热法可以在几十秒的时间内迅速反应生成CH3CuS纳米线材料,紧接着通过使用真空抽滤可直接将反应完成后的产物溶液进行成膜,然后得到完整的纸基电极前驱体。随后将该步骤得到的纸基电极进行真空干燥,便制备出可用于超级电容器的柔性电极。该柔性电极作为超级电容器的正负极,PVA/KOH混合凝胶溶液作为电解质。通过使用CH3CuS纳米线的导电柔性电极组装的聚合物半固态超级电容器器件具有优异的电化学性能:0.5 mA/cm2电流密度下该器件测试得到的面积比电容为90.5 μF/cm2,计算得到的器件能量密度为5.2 μW·h/cm2。在经历10,000次的充放电循环之后该器件仍然能保持最初容量的98%。除此之外,弯曲性能测试是检验柔性器件的必要测试手段之一,该柔性超级电容器件在不同弯曲角度下其电化学性能几乎保持不变,容量损失仅为平铺状态下容量的1%～2%,这些结果充分证明使用CH3CuS柔性电极组装的超级电容器具有优异的抗弯曲性能。而且CH3CuS柔性电极作为无添加剂、经济有效、环保的柔性电极在柔性储能器件领域具有广阔的应用前景。其次,为了拓宽超级电容器的应用范围,使新型能源器件能够满足柔性智能电子领域的需求,我们设计了打印-转印法快速批量制作柔性超级电容器阵列。使用该工艺制作的超级电容器阵列不仅可以实现电压和电容的可控输出,还可以实现器件形状的个性化定制。简单来说就是电容器的电极形状、单个电容器的连接形式以及电容阵列的组装形式都可以人为的控制,以此来满足现有人工智能电子领域以及可穿戴电子皮肤领域对特异性电源的需求。本实验中使用打印-转印技术在柔性PET基底上制备了超级电容器阵列,该阵列器件表现出优异的电化学性能:良好的面积比电容（0.32 mF/cm2）、超快的充放电性能以及良好的单位面积功率密度（66.5 μW/cm2）。此工艺技术可以通过转移打印串联和并联的微型超级电容器阵列来轻松实现高电压和高电容的输出。此外,运用该方法还可以在各种基材上（如医用薄膜、棉布和玻璃片）实现美观多样的微型超级电容器阵列的转印。例如,在本实验中我们利用此工艺技术制作了龙腾图案的微型超级电容器,并作为纹身电源贴附在人体手臂部位,它既可以作为一种装饰同时也可以为电子皮肤设备提供能源供应。同时在本工作中我们还实现了智能水杯的组装,使用转印技术将设计好的鲜花形状的超级电容器件贴附在家用水杯上面,同时集成两个温度传感器,当水杯的温度发生变化时温度传感器驱动不同的信号指示灯亮起,可以让使用者避免热水的烫伤。在本工作中该方法制作的微型超级电容器可很好地集成智能电子设备,是柔性供能电源的主要研究方向。然而,考虑到柔性超级电容器能量密度偏低的缺点,具有更高能量密度的柔性锂离子电池也是我们本文研究的重点之一。可拉伸锂离子电池作为一种极具发展前景的可穿戴电子储能器件,在新兴的可穿戴电子领域受到了广泛的关注。尽管最近在可拉伸电极、隔膜和封装材料方面都取得了不错的进展,但构建可拉伸的全电池仍然是一个巨大的挑战。因此,在本工作中我们从全拉伸锂离子电池出发采用静电纺丝法制备PVDF/TPU纳米纤维隔膜,将LiFePO4（LFP）-TPU和Si@C-TPU浆料分别电喷涂在制备的弹性可拉伸集流体上,制备了平面可拉伸正极和负极。然后将得到的PVDF/TPU纳米纤维隔膜热压在平面正极和负极之间,注入电解液后成功封装一体化可拉伸锂离子电池。制备的平面型可拉伸锂离子全电池在放松状态下具有约6 mA·h/cm2的稳定面积比容量。此外,当该可拉伸锂离子电池被拉伸到约为原来长度的150%时,该可拉伸锂离子电池仍然保持了 4.3 mA·h/cm2的放电容量。经过100次的拉伸/释放循环过程后该锂离子电池依然具有初始面积比容量的70%。结果表明,这种全可拉伸锂离子电池将在未来可拉伸电子学领域中具有一定的应用潜力。
马婷[7]（2021）在《生物质纳米碳基材料的制备及其在电化学中的应用》文中研究表明生物质是一种可持续可再生的富碳前驱体,由其衍生而来的功能性碳材料具有结构多样、化学稳定性好和比表面丰富等特点,且生物质中N、O或S元素的存在可以一定程度地提升材料的导电性和电化学反应活性,很有潜力成为电化学储能装置和传感器的理想材料。本论文以蜂蜜作为含N生物质碳源,采用蟹壳为模板或以硼砂为结构导向剂,合成多功能碳基纳米材料,并应用为锂离子电池负极材料和化学传感器电极修饰材料,探究其电化学性能。具体研究内容如下:（1）以蜂蜜为生物质碳源,蟹壳为自模板和自激活剂,制备了杂原子N掺杂的分层多孔碳纳米棒（HPCRs）。所获得的HPCRs具有交织多孔结构、较高的比表面积、大量的缺陷和活性中心,能显着增强电解质的渗透能力,有利于电子和离子的传输。作为锂离子电池（LIBs）阳极材料,在900℃碳化温度下制备的HPCRs-900表现出最佳的倍率性能（在5.0Ag-1的电流密度下放电比容量可达到374.1 mAhg-1）和长循环稳定性。（2）以HPCRs-900为电化学活性材料,用于修饰玻碳电极（HPCRs/GCE）,探究其在玻碳电极上的电化学行为。作为检测抗坏血酸（AA）电化学传感器,HPCRs/GCE具有较宽的线性范围（10-500 μM,500-8000 μM）,较低的检测限（0.13 μM）和较高的灵敏度。应用于商业果汁中AA含量的测定,其回收率在99.8%-100.4%范围内,结果可靠,表现出潜在的实际应用价值。（3）以蜂蜜为含N碳源,硼砂为结构导向剂,采用水热碳化法制备了 3D碳气凝胶,并在微观尺度上模拟气凝胶的独特结构,组装了表面富集N掺杂碳的三维Co3O4@CA复合材料。当硼砂含量为0.3 g时,合成的Co3O4@CA-1复合材料表现出优异的循环稳定性（在0.5 A g-1电流密度下,循环300圈后,仍能保持382.0 mAh g-1的放电比容量）及倍率性能。该性能归因于其独特的3D多孔结构和在表面富集的氮掺杂碳气凝胶基质之间的紧密结合和强大的协同作用。
曹庆朋[8]（2020）在《体表汗液多参数电化学传感器及穿戴式检测装置的研制》文中提出汗液是由汗腺分泌的液体,包含丰富的电解质和代谢分子,在疾病诊断与健康监测领域具有巨大的潜力。与其它体液（如尿液、血液、唾液等）相比,汗液具有易获取、适合无创检测等优点,逐渐成为诊断领域的重要样本。体表汗液原位分析技术是目前汗液分析的主要技术之一。其不仅能够避免频繁的样本收集,而且可以实现对汗液中代谢物的连续监测,获取更多的生理信息。近几年,体表汗液原位分析检测的研究越来越多,然而该领域仍然存在一些技术上的问题和挑战。例如,在连续的体表原位检测时,旧汗液无法及时排离传感器,就会造成汗液在传感器表面的堆积,形成新旧汗液的混合液,影响检测的准确性。此外,在对汗液中包含的离子进行检测时,传统的离子传感器由于体积较大、工艺复杂,而无法集成到穿戴式设备中,阻碍了汗液原位检测的发展。进一步地,实现生物传感器和穿戴式设备的集成是体表汗液原位分析发展的关键。而开发具备电化学检测功能的穿戴式设备,不仅有助于推动汗液生理健康研究的发展,还能加快体表汗液原位分析技术迈向商业化的步伐。基于此,本论文以体表汗液原位检测为研究对象,以解决该领域存在的问题为目的展开深入研究。首先,针对汗液堆积和蒸发问题,制备了低成本、工艺简单的三维纸基微流体器件,用于检测过程中的汗液收集和导流,避免长时间连续汗液检测引起的汗液堆积和新旧汗液混合问题。其次,为解决传统离子选择性电极体积大、加工工艺复杂等问题,制备了全固态离子选择性电极用于体表汗液原位检测;进一步地,研制了智能腕表电化学检测平台,将其与三维微流体器件和全固态离子传感器结合用于体表汗液的原位离子检测研究。最后,在此基础上,提出了基于柔性印刷电路板为基底的穿戴式多参数汗液检测系统,实现多参数同步实时汗液检测。本文的主要研究工作和创新点具体如下:（1）首先为解决体表汗液检测过程中存在的汗液堆积和新旧汗液混合的问题,本文研制了基于丝网印刷技术的三维纸基微流体器件（3D-PMD）。利用滤纸本身的毛细虹吸效应,本文合理化设计滤纸的三维结构,采用蜡丝网印刷的方法在亲水性滤纸表面修饰疏水层,并以裁剪、折叠的方法制备出三维沟道,实现汗液的横向和纵向流通。研究过程中,为降低3D-PMD的样本量消耗以及满足不同传感器尺寸的需求,对该结构进行了优化研究,并首次将其应用到体表汗液原位检测中。3D-PMD不仅解决了汗液堆积等问题,同时能够将传感器与皮肤隔离开,降低了传感器被污染的风险,具有较大的研究价值。（2）其次,本文还通过Layer-by-Layer的方式在丝网印刷碳电极表面修饰敏感层,制备了葡萄糖电化学传感器。该传感器具有较宽的检测范围（5μM～1900μM）,覆盖了汗液中葡萄糖的生理范围。本文将3D-PMD与葡萄糖传感器集成,实现运动场景下体表汗液葡萄糖的原位检测。结果表明,集成后的汗液葡萄糖检测设备能够成功获取体表汗液中葡萄糖的动态变化曲线,可进一步用于葡萄糖生理代谢的分析、研究。该集成设备具有成本低、制备工艺简单、可抛弃的优点,在体表汗液原位分析领域具有较好的应用前景。（3）用于体表汗液中离子水平分析的全固态离子选择性传感器的制备研究。本文利用丝网印刷技术在柔性PET基底上制备电极,通过在电极表面修饰离子选择性膜制备全固态Na+、K+选择性传感器,并对所制备传感器的重要参数进行了表征。结果表明,所制备的Na+和K+选择性电极:具有较宽的检测范围（Na+:8 m M～128 m M;K+:1 m M～32 m M）、较好的选择性和重复性、较高的一致性（RSD<3.5%）、长达5.5个小时的连续稳定检测时间以及长达14天的储存时间。本文制备的全固态离子选择性传感器具有柔性可弯曲、成本低、可批量化生产、可抛弃等优点,可作为具有良好应用前景的体表汗液离子检测的技术方案。（4）进一步地,为推进体表汗液分析技术的未来发展,本文研制了具备离子检测功能的智能腕表系统。智能腕表电路系统主要实现了双通道离子检测、电源管理以及LCD显示等功能,其中离子检测系统由开路电势检测电路实现。将所开发的智能腕表、离子选择性传感器、三维纸基微流体器件集成在一起,用于体表汗液中Na+和K+的实时监测,最后设计在体测试实验,实现了运动场景下的汗液离子动态检测。本文研制的智能腕表穿戴式设备具有功耗低、无线传输和实时显示等特点和功能,具有较大的实用价值。（5）基于柔性印刷电路板（FPCB）材料的传感器阵列和穿戴式检测电路的研制。本文以FPCB为柔性基底材料,利用丝网印刷技术制备了电极阵列,并通过修饰敏感材料制备了Na+、K+、p H和葡萄糖传感器。本文还设计了FPCB穿戴式检测电路,与传感器阵列连接,实现汗液中多参数的同步检测。同时,还开发了用于体表汗液检测数据接收的移动手机端应用程序,实现多个汗液标志物水平的实时显示。在此基础上,设计体表汗液多参数实时检测实验,验证该集成设备的实际应用能力。本文所开发的基于FPCB的传感器阵列和检测电路,不仅成功实现了运动场景下的体表汗液多参数同时检测,还具有成本低、可批量化生产等优点,并且该穿戴式设备适合佩戴于多个身体部位,具有良好的实际研究和应用价值。
陈梦婷[9]（2020）在《基于STM32的水质COD检测系统设计与实现》文中认为在城市建设高速发展、资源开发力度增大的同时,我国水污染状况也随之加重。水质污染程度的轻重,通常以化学需氧量（COD）作为综合评价指标,而目前传统的COD检测方法受各种缺陷的限制,已无法满足我国水质监测工作的要求。本文通过对比不同COD检测法及检测仪器的优缺点,提出一种基于嵌入式技术,结合电化学快速检测法的COD检测系统,实现了水质COD数据、温湿度数据快速自动检测,及数据管理的功能。本文主要完成COD检测系统硬件和软件的设计与实现,主要工作内容包括:（1）结合背景提出方案。分析目前国内外COD检测仪发展现状后,根据当前存在的问题及未来发展趋势,提出基于嵌入式技术,结合电化学快速检测法的便携式COD快速检测系统,并根据功能需求设计了系统总体方案。（2）系统硬件设计。硬件架构以STM32F4芯片为核心,对主要功能模块进行控制及数据处理。将水样采集模块、恒电位检测模块、温湿度检测模块、LCD显示屏模块、GPRS和Wi-Fi通讯模块与主控芯片进行连接,并完成电路设计,实现COD快速检测系统硬件平台的搭建。（3）系统软件设计。系统下位机软件包括系统主程序,和系统初始化、RTC时钟、COD数据采集、温湿度数据采集、通讯传输等子程序;上位机系统采用基于B/S三层架构,结合MySQL数据库的Web端数据管理系统,实现用户远程登录、查看检测数据、控制和管理等功能。（4）系统测试与分析。使用该系统装置对3组已知浓度的标准溶液进行COD值检测,结果表明COD浓度越高时检测误差越小,最大误差不超过-4%,精度高于国标GB11914-89规定的标准检测法。结论:基于STM32的COD检测系统,具有精度高、速度快、无二次污染等特点,满足水质COD值自动检测的设计要求,可以替代进口设备,以降低检测成本、提高检测效率。
崔志鹏[10]（2020）在《二氧化锡基金属氧化物微纳结构的可控制备、电化学性能和气敏性能研究》文中研究表明金属氧化物微纳结构具有独特的物理化学性能,在锂离子电池、传感器、催化剂等领域有着广泛的应用前景。作为一种锂离子电池负极材料,金属氧化物具有理论比容量高、环境友好和资源丰富等优点。然而,在充放电过程中金属氧化物体积膨胀严重,且循环稳定性较差。作为一种气敏材料,金属氧化物具有高灵敏度和价格低廉等优点,但其工作温度较高,且选择性较差。针对上述问题,本论文以二氧化锡基微纳结构作为研究对象,设计并制备具有优异的电化学性能和气敏性能的金属氧化物复合材料,并深入探究其微观结构对性能的影响。主要的研究内容如下:（1）首次采用简单的硬模板法和水热法制备出新颖的SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构,尺寸非常均一且可控。首先利用硬模板法制备SnO2空心球结构,然后用水热法得到SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构。研究了SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构中氧空位和位错等缺陷。探究了NaOH刻蚀的温度对SnO2空心球形貌的影响。（2）电化学性能研究发现SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构相比于SiO2@SnO2和SnO2具有更高的可逆比容量和更好的循环稳定性。SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构在100 mA g-1条件下循环190圈保持1043 mAh g-1的高比容量。利用透射电子显微镜对循环后的负极材料进行细致的表征,发现SnO2@α-Fe2O3具有较高的结构稳定性。较高的储锂容量和优异的循环稳定性归功于独特的空心海胆状结构、异质结界面和氧空位的存在。新颖的中空海胆状结构可以有效地抑制材料团聚,缓解体积膨胀,从而提高电化学循环稳定性。（3）气敏性能测试发现SnO2@α-Fe2O3中空微纳结构比SiO2@SnO2和SnO2具有更好的气敏性能。使用乙醇气体进行测试发现SnO2@α-Fe2O3具有最佳工作温度较低,灵敏度较高,选择性好等优点。SnO2@α-Fe2O3表现出优异的气敏性能一方面归功于较大的比表面积提供了更多的表面活性位点,另一方面异质结结构也会促进电子流动,提高气敏性能。
二、锂的电化学传感器的研制（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、锂的电化学传感器的研制（论文提纲范文）
（1）农作物表面有机磷农药残留现场原位生物传感方法研究（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 农药概况 |
| 1.1.2 农药残留问题 |
| 1.2 有机磷农药残留检测方法 |
| 1.2.1 标准检测方法 |
| 1.2.2 快速检测方法 |
| 1.2.3 存在的问题及思考 |
| 1.3 农药残留信息原位感知现状 |
| 1.3.1 农药残留信息原位感知概况 |
| 1.3.2 农药残留信息原位感知应用 |
| 1.4 农药残留信息原位感知的要求 |
| 1.4.1 农药分子的高特异识别 |
| 1.4.2 农药分子的高灵敏感知 |
| 1.4.3 感知器件与界面适配性 |
| 1.4.4 固相界面农药分子的有效传质 |
| 1.4.5 残留信息获取的时效性 |
| 1.5 研究目标、研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究目标及内容 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 基于生物纳米界面电化学特性的农药分子感知机理探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于酶抑制作用的农药分子电化学纳米界面感知机理 |
| 2.2.1 背景介绍 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.2.4 本节小结 |
| 2.3 基于酶水解作用的农药分子电化学纳米界面感知机理 |
| 2.3.1 背景介绍 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 2.3.3 结果与讨论 |
| 2.3.4 本节小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 集成式电化学农药感知器件的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于双金属纳米颗粒的集成式电化学农药感知器件 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 集成式感知器件感知性能评价 |
| 3.3.1 方法的线性范围及检出限 |
| 3.3.2 选择性、干扰性和稳定性测试 |
| 3.3.3 回收率测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 用于固相界面农药残留原位感知的半固态电解质的筛选及性能评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半固态电解质的制备及筛选 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 基于明胶半固态电解质的固相界面农药残留原位感知 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.3.3 原位感知方法学评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 柔性可穿戴感知器件用于农作物表面农药残留原位感知的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于激光诱导石墨烯技术的柔性可穿戴感知器件 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 农作物表面农药残留原位感知 |
| 5.3.1 方法的线性范围及检出限 |
| 5.3.2 实际农作物表面农药残留原位感知 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（2）生物系统胁迫产物活性氧的贵金属纳米复合界面原位感知方法研究（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 常见的生物系统胁迫 |
| 1.1.2 生物系统胁迫下的应答机制 |
| 1.1.3 获取生物系统胁迫信息的重要性 |
| 1.2 生物系统胁迫中的活性氧 |
| 1.2.1 生物体内活性氧的运作和消除机制 |
| 1.2.2 胁迫作用下活性氧的应答机制 |
| 1.2.3 活性氧检测的重要性 |
| 1.3 生物样品中活性氧的检测方法及存在的问题 |
| 1.3.1 常见的检测方法 |
| 1.3.2 存在的问题 |
| 1.4 原位感知技术的生物系统应用现状 |
| 1.4.1 原位感知技术用于生物系统感知的研究背景 |
| 1.4.2 生物系统原位感知的应用前景 |
| 1.5 原位感知生物系统胁迫产物活性氧的要求及存在的难点 |
| 1.5.1 生物系统活性氧的原位感知要求 |
| 1.5.2 生物系统活性氧原位感知所存在的难点 |
| 1.6 研究目的、内容和技术路线图 |
| 1.6.1 研究目的和内容 |
| 1.6.2 技术路线图 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 贵金属纳米复合感知界面的构建及机理探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料及方法 |
| 2.2.1 材料和试剂 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米材料特性研究 |
| 2.3.2 贵金属纳米复合感知界面的构建及机理研究 |
| 2.3.3 贵金属纳米复合感知界面的调控及机理探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柔性类纸贵金属纳米器件的感知机理及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料及方法 |
| 3.2.1 材料和试剂 |
| 3.2.2 仪器设备 |
| 3.2.3 实验步骤 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 柔性类纸贵金属纳米器件对活性氧-H_2O_2的感知性能测试 |
| 3.3.2 柔性类纸贵金属纳米器件对活性氧-O_2~(·-)的感知性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柔性类纸贵金属纳米感知器件在不同生物体系的检测性能探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 材料和试剂 |
| 4.2.2 仪器设备 |
| 4.2.3 实验步骤 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 感知器件用于植物体系的活性氧检测 |
| 4.3.2 感知器件用于动物细胞体系的活性氧检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 原位感知生物体活性氧的微创植入式柔性贵金属纳米感知器件研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 材料和试剂 |
| 5.2.2 仪器设备 |
| 5.2.3 实验步骤 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 柔性贵金属纳米器件的感知机理研究 |
| 5.3.2 有机电化学晶体管的电学性能分析 |
| 5.3.3 贵金属纳米复合感知界面的建立与优化 |
| 5.3.4 柔性贵金属纳米感知器件的性能表征 |
| 5.3.5 建立活性氧检测模型 |
| 5.3.6 植物原位感知的可行性评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）石墨烯基电化学适配体传感器的构建及其对疾病标记物的检测（论文提纲范文）
| 缩略语 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米材料 |
| 1.1.1 纳米材料简介 |
| 1.1.2 纳米材料的分类及应用 |
| 1.2 2D碳纳米材料--石墨烯 |
| 1.2.1 石墨烯结构性能概述 |
| 1.2.2 石墨烯的制备 |
| 1.2.3 石墨烯的功能化 |
| 1.2.4 石墨烯基复合纳米材料的应用 |
| 1.3 电化学传感器 |
| 1.3.1 电化学生物传感器 |
| 1.3.2 电化学适配体传感器的构建方法 |
| 1.4 疾病标记物的分析检测 |
| 1.4.1 肿瘤标记物的概述 |
| 1.4.2 肿瘤标记物的分类 |
| 1.4.3 肿瘤标记物的检测方法 |
| 1.4.4 疾病标记物的检测进展 |
| 1.5 立题背景 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 创新点 |
| 第二章 基于TCPP功能化的石墨烯金纳米颗粒复合材料构建的电化学适配体传感器检测肌红蛋白 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 TCPP-Gr/AuNPs的制备 |
| 2.2.3 传感界面的构建 |
| 2.2.4 电化学检测Mb |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 传感器的工作机制 |
| 2.3.2 TCPP-Gr/AuNPs的表征 |
| 2.3.3 适配体传感界面的表征 |
| 2.3.4 实验条件的优化 |
| 2.3.5 适配体传感器对Mb的分析检测 |
| 2.3.6 Mb适配体传感器的重现性、稳定性和选择性研究 |
| 2.3.7 实际样品分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于血红素功能化石墨烯钯纳米复合材料的电化学适配体传感器检测前列腺特异性抗原 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 材料和仪器 |
| 3.2.2 H-Gr和H-Gr/Pd NPs的制备 |
| 3.2.3 PSA适配体传感器的构建 |
| 3.2.4 PSA电化学检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PSA电化学适配体传感机理 |
| 3.3.2 H-Gr/Pd NPs的表征 |
| 3.3.3 PSA电化学适配体的逐步表征 |
| 3.3.4 实验条件的优化 |
| 3.3.5 PSAa-SA-DNA-Biotin/H-Gr/Pd NPs/GCE对 PSA的分析检测 |
| 3.3.6 PSAa-SA-DNA-Biotin/H-Gr/Pd NPs/GCE重现性、稳定性、特异性的研究 |
| 3.3.7 实际样品检测 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于血红素/石墨烯@PdPtNPs新型双信号免标记的电化学适体传感器对粘蛋白1 的灵敏检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 实验试剂与设备 |
| 4.2.2 H-Gr@PdPtNPs的制备 |
| 4.2.3 MUC1 传感器的构建 |
| 4.2.4 MUC1 电化学分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MUC1 传感器设计策略 |
| 4.3.2 H-Gr@PdPtNPs的表征 |
| 4.3.3 H-Gr@PdPtNPs/GCE的电化学逐步表征 |
| 4.3.4 实验条件的优化 |
| 4.3.5 dsDNA/H-Gr@PdPtNPs/GCE对 MUC1 的双信号检测 |
| 4.3.6 dsDNA/H-Gr@PdPtNPs/GCE对 MUC1 检测的重现性、稳定性、选择性研究 |
| 4.3.7 dsDNA/H-Gr@PdPtNPs/GCE的实际样品分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于H-Gr/β-CD@Pd Pt NFs和 Exo I三重放大策略的比率型电化学传感器准确检测CA125 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 石墨烯基材料的合成 |
| 5.2.3 传感器的构建 |
| 5.2.4 ExoI辅助循环对CA125 的电化学测定 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CA125 比率型传感器的设计策略 |
| 5.3.2 H-Gr/SH-β-CD@PdPtNFs的表征 |
| 5.3.3 适配体传感器扩增策略的对比 |
| 5.3.4 实验参数的优化 |
| 5.3.5 比率型传感器对CA125 的分析测定 |
| 5.3.6 CA125 传感器的稳定性、重复性和选择性 |
| 5.3.7 CA125 传感器在加标血清样品中的实际应用 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（4）基于压电薄膜传感器的合金化负极膨胀效应实时检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池负极材料研究概况 |
| 1.1.1 锂离子电池负极材料 |
| 1.1.2 锂离子电池负极材料在充放电过程中的应力变化 |
| 1.1.3 锂离子电池内部应力的检测意义 |
| 1.2 锂离子电池负极材料原位检测方法 |
| 1.2.1 激光束位置探测器 |
| 1.2.2 多光束阵列应力传感器 |
| 1.2.3 电化学耗散型石英晶体微天平 |
| 1.2.4 其他检测方法 |
| 1.3 PVDF压电传感器研究概况 |
| 1.3.1 PVDF压电传感器的检测原理 |
| 1.3.2 PVDF压电传感器的应用 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 本论文的主要研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于压电薄膜传感器的锂离子电池实时检测系统的构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验仪器和元件 |
| 2.2.2 传感器信号变化值的有限元分析 |
| 2.2.3 信号采集模块和计算机程序 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 传感器密封装置的设计 |
| 2.3.2 传感器密封装置模型和组装步骤 |
| 2.3.3 密封胶的表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于压电薄膜传感器的电池实时检测系统对硅负极材料体积变化的检测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验试剂 |
| 3.2.2 主要实验仪器和元件 |
| 3.2.3 样品制备 |
| 3.2.4 电池测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 电流密度对传感器信号曲线的影响 |
| 3.3.2 电池容量对传感器信号曲线的影响 |
| 3.3.3 单个充/放电循环中信号曲线积分与充/放电容量的关系 |
| 3.3.4 充放电循环前后硅负极的形貌表征 |
| 3.3.5 充放电循环前后硅负极的X射线光电子能谱表征 |
| 3.3.6 充放电循环前后硅负极的红外光谱表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于压电薄膜传感器的电池实时检测系统对金属锑负极材料体积变化的检测研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验试剂 |
| 4.2.2 主要实验仪器 |
| 4.2.3 样品制备 |
| 4.2.4 电池测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 电流密度对传感器信号曲线的影响 |
| 4.3.2 电池容量对传感器信号曲线的影响 |
| 4.3.3 单个充/放电循环中信号曲线积分与充/放电容量的关系 |
| 4.3.4 充放电循环前后金属锑负极的形貌表征 |
| 4.3.5 充放电循环前后金属锑负极的X射线光电子能谱表征 |
| 4.3.6 充放电循环前后金属锑负极的红外光谱表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 总结 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）锂离子动力电池高精度建模与多状态估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动力电池常用模型概述 |
| 1.2.2 动力电池模型参数辨识 |
| 1.2.3 动力电池荷电状态SOC估计 |
| 1.2.4 动力电池健康状态SOH估计 |
| 1.3 课题来源与研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 动力电池高精度建模的新型激励信号设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动力电池DP模型及参数优化 |
| 2.2.1 DP模型解析 |
| 2.2.2 优化算法介绍 |
| 2.3 逆重复序列信号的相关理论 |
| 2.3.1 逆重复序列信号的生成 |
| 2.3.2 逆重复序列信号的谱密度 |
| 2.3.3 非线性影响的理论分析 |
| 2.4 试验验证 |
| 2.4.1 逆重复序列信号的试验设计 |
| 2.4.2 测试平台搭建及方案设计 |
| 2.4.3 不同温度下模型精度验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动力电池高精度建模的参数辨识方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电池系统可辨识性、稳定性及敏感性分析 |
| 3.2.1 系统可辨识性分析 |
| 3.2.2 系统稳定性分析 |
| 3.2.3 系统极点敏感性分析 |
| 3.3 基于分布式最小二乘法的模型参数辨识 |
| 3.4 仿真结果及分析 |
| 3.4.1 仿真参数设置与数据获取 |
| 3.4.2 辨识性能对比分析 |
| 3.5 试验验证 |
| 3.5.1 最优OCV模型选择 |
| 3.5.2 模型参数辨识结果 |
| 3.5.3 不同工况下模型精度验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 动力电池模型参数与SOC协同估计方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力电池Thevenin模型及参数辨识 |
| 4.2.1 Thevenin模型解析 |
| 4.2.2 噪声对辨识性能影响的理论分析 |
| 4.2.3 约束总体最小二乘辨识方法 |
| 4.2.4 基于多项式卡尔曼平滑器的噪声协方差估计 |
| 4.3 基于无迹卡尔曼滤波算法的SOC估计及协同估计架构 |
| 4.4 仿真结果及分析 |
| 4.4.1 仿真参数设置与数据获取 |
| 4.4.2 估计性能对比分析 |
| 4.5 试验验证 |
| 4.5.1 参考模型参数的提取方法 |
| 4.5.2 不同工况下估计性能验证 |
| 4.5.3 不同温度下估计性能验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 动力电池SOC与SOH低耦合估计方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动力电池SOH的影响因素分析 |
| 5.2.1 SOH与放电倍率的关系 |
| 5.2.2 SOH与环境温度的关系 |
| 5.2.3 SOH与循环次数的关系 |
| 5.2.4 SOH与不一致性的关系 |
| 5.3 动力电池SOC与SOH低耦合估计算法 |
| 5.3.1 基于ACPSO的SOC估计 |
| 5.3.2 基于约束总体最小二乘的SOH估计 |
| 5.3.3 低耦合估计算法的架构 |
| 5.4 仿真结果及分析 |
| 5.5 试验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要工作及创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文、专利及参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）柔性可拉伸储能器件的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 储能器件简述 |
| 1.1.1 超级电容器概述 |
| 1.1.2 二次电池概述 |
| 1.1.2.1 水系离子电池 |
| 1.1.2.2 有机系离子电池 |
| 1.2 柔性储能器件 |
| 1.2.1 柔性超级电容器发展现状 |
| 1.2.2 柔性电池发展现状 |
| 1.3 可拉伸储能器件 |
| 1.3.1 可拉伸超级电容器发展现状 |
| 1.3.2 可拉伸锂离子电池发展现状 |
| 1.4 本论文的研究目的和主要内容 |
| 第二章 基于CH_3CuS纳米线的柔性超级电容器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所用的化学药品 |
| 2.2.2 实验所使用的设备 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.3 材料表征与电化学性能分析 |
| 2.3.1 材料的表征手段 |
| 2.3.2 材料的表征结果与讨论 |
| 2.4 柔性超级电容器的组装与性能测试 |
| 2.4.1 CH_3CuS纸基电极的制备 |
| 2.4.2 全固态超级电容器的组装 |
| 2.4.3 全固态超级电容器性能测试 |
| 2.4.4 器件的柔性测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 直接打印-转印微型超级电容器阵列 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验中所使用的耗材 |
| 3.2.2 实验中所用的仪器 |
| 3.3 微型超级电容器阵列的制备 |
| 3.3.1 电极材料准备 |
| 3.3.2 插指电极阵列微型超级电容器制备 |
| 3.4 微型超级电容器外貌、尺寸以及性能表征 |
| 3.4.1 材料、器件尺寸以及电化学性能表征手段 |
| 3.4.2 微型超级电容器性能讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一体化可拉伸锂离子电池 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验中所用的药品 |
| 4.2.2 实验所用的仪器 |
| 4.3 可拉伸锂离子电池器件制备 |
| 4.3.1 导电电极的制作 |
| 4.3.2 正负电极的制备 |
| 4.3.3 可拉伸隔膜的制作 |
| 4.3.4 平面型可拉伸全电池的组装 |
| 4.4 可拉伸锂离子电池的相关表征和测试结果讨论 |
| 4.4.1 负极材料的表征 |
| 4.4.2 电化学性能及测试结果讨论 |
| 4.4.3 组装的全电池的电化学性能表征及测试结果讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）生物质纳米碳基材料的制备及其在电化学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 生物质纳米碳基材料的发展现状 |
| 1.1.1 生物质纳米碳基材料的概述 |
| 1.1.2 生物质纳米碳基材料的制备及掺杂改性 |
| 1.1.3 生物质纳米碳基材料的应用 |
| 1.2 生物质纳米碳基材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.2.1 锂离子电池概述 |
| 1.2.2 生物质纳米碳基材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.3 生物质纳米碳基材料在电化学传感器中的应用 |
| 1.3.1 电化学传感器概述 |
| 1.3.2 生物质纳米碳基材料在电化学传感器中的应用 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 实验材料及表征方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂与材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 物理性能表征 |
| 2.2.1 X射线衍射测试 |
| 2.2.2 拉曼光谱测试 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱 |
| 2.2.6 比表面积和孔径分布 |
| 2.2.7 热重测试 |
| 2.2.8 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.3 电极制备及组装 |
| 2.3.1 锂离子电池电极制备 |
| 2.3.2 电池组装 |
| 2.3.3 修饰电极的制备 |
| 2.3.4 三电极体系的构建 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 充放电性能测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试 |
| 2.4.3 交流阻抗测试 |
| 2.4.4 恒电流间歇滴定技术 |
| 2.4.5 线性扫描伏安测试 |
| 2.4.6 电流响应测试 |
| 3 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)的制备及储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)材料的制备 |
| 3.2.1 模板的制备 |
| 3.2.2 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)的制备 |
| 3.3 蟹壳模板和HPCRs的物理表征 |
| 3.3.1 蟹壳模板的物理表征 |
| 3.3.2 氮掺杂多孔碳纳米棒的物理表征 |
| 3.4 HPCRs材料的储锂性能分析 |
| 3.4.1 HPCRs的CV曲线分析 |
| 3.4.2 HPCRs的放电/充电曲线分析 |
| 3.4.3 HPCRs的循环性能分析 |
| 3.4.4 HPCRs的倍率性能分析 |
| 3.5 HPCRs材料的电极动力学行为分析 |
| 3.5.1 EIS谱图分析 |
| 3.5.2 赝电容分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 氮掺杂多孔碳纳米棒修饰电极的制备及其对抗坏血酸的安培测定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)修饰玻碳电极的制备 |
| 4.2.1 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)的制备 |
| 4.2.2 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)修饰玻碳电极的制备 |
| 4.3 氮掺杂多孔碳纳米棒(HPCRs)的物理表征 |
| 4.4 HPCRs/GCE的电化学性能研究 |
| 4.4.1 CV曲线分析 |
| 4.4.2 EIS谱图分析 |
| 4.4.3 LSV数据分析 |
| 4.5 电极材料修饰量的选择 |
| 4.6 扫速的选择 |
| 4.7 HPCRs/GCE对抗坏血酸(AA)的电化学氧化及标准样品检测 |
| 4.7.1 HPCRs/GCE对AA电化学氧化 |
| 4.7.2 HPCRs/GCE对AA的安培响应 |
| 4.8 HPCRs/GCE的选择性、重复性和重现性 |
| 4.8.1 HPCRs/GCE的选择性 |
| 4.8.2 HPCRs/GCE的重复性和再现性 |
| 4.9 HPCRs/GCE对实际样品中AA的检测 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 Co_3O_4@CA复合材料的制备及其储锂性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Co_3O_4@CA复合材料的制备 |
| 5.2.1 碳气凝胶(CA)的制备 |
| 5.2.2 Co_3O_4@CA复合材料的制备 |
| 5.3 Co_3O_4@CA-X复合材料的结构形貌表征 |
| 5.3.1 XRD谱图分析 |
| 5.3.2 TG分析 |
| 5.3.3 SEM分析 |
| 5.3.4 EDS光谱分析 |
| 5.3.5 TEM分析 |
| 5.3.6 拉曼光谱分析 |
| 5.3.7 红外谱图分析 |
| 5.3.8 XPS光谱分析 |
| 5.3.9 氮气吸脱附曲线分析 |
| 5.4 Co_3O_4@CA复合材料的储锂性能分析 |
| 5.4.1 Co_3O_4@CA的CV曲线分析 |
| 5.4.2 Co_3O_4@CA的放电/充电曲线分析 |
| 5.4.3 Co_3O_4@CA的循环性能分析 |
| 5.4.4 Co_3O_4@CA的倍率性能分析 |
| 5.5 Co_3O_4@CA复合材料的电极动力学行为分析 |
| 5.5.1 EIS谱图分析 |
| 5.5.2 赝电容分析 |
| 5.5.3 GITT数据分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表 |
（8）体表汗液多参数电化学传感器及穿戴式检测装置的研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 体表汗液检测概述 |
| 1.1.1 汗液代谢的生理意义 |
| 1.1.2 体表汗液分析技术的发展 |
| 1.1.3 体表汗液原位分析的优势 |
| 1.2 体表汗液原位分析的发展现状 |
| 1.2.1 体表汗液电化学传感器检测技术 |
| 1.2.2 柔性材料在体表汗液原位分析中的应用 |
| 1.2.3 体表汗液原位分析技术的研究进展 |
| 1.3 体表汗液原位分析技术存在的问题 |
| 1.4 本文的研究方向和主要研究内容 |
| 第二章 用于体表汗液检测的三维纸基微流体技术的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纸基微流控技术简介 |
| 2.3 用于体表汗液检测的三维纸基微流体制备 |
| 2.3.1 三维纸基微流体结构的设计 |
| 2.3.2 三维纸基微流体的制备 |
| 2.4 三维纸基微流体的性能表征 |
| 2.4.1 蜡丝网印刷改性滤纸表征 |
| 2.4.2 3D-PMD三维沟道的表征测试 |
| 2.4.3 3D-PMD的优化设计 |
| 2.4.4 优化后的 3D-PMD的表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于3D-PMD的体表汗液葡萄糖检测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 丝网印刷电极制作工艺 |
| 3.2.3 丝网印刷平面碳电极的预处理 |
| 3.2.4 Layer-by-layer工艺制备葡萄糖传感器 |
| 3.2.5 葡萄糖传感器的电化学测试 |
| 3.3 结果和讨论部分 |
| 3.3.1 丝网印刷碳电极的表征结果 |
| 3.3.2 体表汗液葡萄糖传感器性能表征 |
| 3.3.3 基于 3D-PMD的体表汗液葡萄糖传感器在体测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 用于体表汗液原位检测的全固态离子传感器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 丝网印刷电极的制作 |
| 4.2.3 全固态Na~+和K~+选择性电极制作 |
| 4.2.4 PVB-Ag/AgCl参比电极的制备 |
| 4.2.5 离子选择性电极的表征实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 参比电极稳定性测试结果 |
| 4.3.2 全固态Na~+和K~+选择性电极的性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于智能腕表平台的穿戴式汗液离子检测系统的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于喷蜡打印技术的三维纸基微流体器件的制备和表征 |
| 5.3 智能腕表系统设计和测试 |
| 5.3.1 智能腕表系统电路设计 |
| 5.3.2 智能腕表程序结构 |
| 5.3.3 腕表离子检测系统的测试 |
| 5.4 基于智能腕表平台的在体测试 |
| 5.4.1 在体测试实验设计 |
| 5.4.2 在体测试结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全集成FPCB基底的穿戴式汗液多参数检测系统研制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于FPCB基底的电化学检测系统电路设计 |
| 6.2.1 柔性PCB系统控制电路设计 |
| 6.2.2 电化学传感器前端信号采集电路设计 |
| 6.3 基于单片机的嵌入式程序设计和手机用户界面开发 |
| 6.3.1 基于单片机的嵌入式程序设计 |
| 6.3.2 基于Android系统的的手机用户界面开发 |
| 6.4 FPCB基底的传感器阵列设计与表征 |
| 6.4.1 FPCB基底的传感器电极阵列的制备 |
| 6.4.2 基于聚苯胺的H~+选择性电极制备和表征 |
| 6.4.3 传感器阵列与柔性PCB电路集成测试 |
| 6.5 全集成FPCB的电化学汗液多参数检测系统的在体测试 |
| 6.5.1 在体测试的设计 |
| 6.5.2 在体测试结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 |
（9）基于STM32的水质COD检测系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状与趋势分析 |
| 1.2.1 COD检测仪器国内外研究现状 |
| 1.2.2 目前存在的问题 |
| 1.2.3 未来趋势分析 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 COD检测系统总体方案设计 |
| 2.1 系统功能分析及总体方案设计 |
| 2.1.1 系统功能分析 |
| 2.1.2 总体方案设计 |
| 2.2 COD检测模块方案设计 |
| 2.2.1 检测方法选择 |
| 2.2.2 检测方案设计 |
| 2.3 各模块方案设计 |
| 2.3.1 水样采集模块 |
| 2.3.2 通讯模块 |
| 2.3.3 电源模块 |
| 2.4 检测模块结构设计 |
| 2.5 工作流程设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 COD检测系统硬件设计 |
| 3.1 STM32 硬件系统整体设计 |
| 3.1.1 硬件系统整体架构 |
| 3.1.2 STM32 主控制芯片选择 |
| 3.2 检测模块电路设计 |
| 3.2.1 电路分析 |
| 3.2.2 D/A转换电路 |
| 3.2.3 恒电位仪电路 |
| 3.2.4 I/V转换电路 |
| 3.3 水样采集及传感器电路设计 |
| 3.3.1 电机驱动器电路 |
| 3.3.2 重量传感器电路 |
| 3.3.3 温湿度传感器电路 |
| 3.4 LCD显示模块电路 |
| 3.5 通讯模块电路设计 |
| 3.5.1 Wi-Fi模块电路 |
| 3.5.2 GPRS模块电路 |
| 3.5.3 sim卡电路 |
| 3.6 电源电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 COD检测系统软件设计 |
| 4.1 开发环境及系统构成 |
| 4.1.1 软件系统整体架构 |
| 4.1.2 STM32 系统主程序 |
| 4.2 下位机各模块子程序设计 |
| 4.2.1 系统初始化子程序 |
| 4.2.2 RTC系统子程序 |
| 4.2.3 COD数据采集子程序 |
| 4.2.4 温湿度数据采集子程序 |
| 4.2.5 GPRS模块子程序 |
| 4.2.6 Wi-Fi模块子程序 |
| 4.3 上位机系统程序设计 |
| 4.3.1 COD检测系统上位机软件架构 |
| 4.3.2 系统开发环境及工具的选择 |
| 4.3.3 系统主要模块程序设计 |
| 4.3.4 数据库表设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统运行测试 |
| 5.1 COD检测实验方案 |
| 5.2 硬件性能测试 |
| 5.3 水质COD检测测试 |
| 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 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（10）二氧化锡基金属氧化物微纳结构的可控制备、电化学性能和气敏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 金属氧化物纳米材料的概述 |
| 1.1.1 金属氧化物纳米材料的制备方法 |
| 1.1.2 金属氧化物纳米材料的应用 |
| 1.2 金属氧化物纳米材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.2.1 锂离子电池的组成与工作原理 |
| 1.2.2 二氧化锡基金属氧化物负极材料概述 |
| 1.3 金属氧化物纳米材料在气体传感器中的应用 |
| 1.3.1 金属氧化物气敏材料的分类 |
| 1.3.2 气敏元件的性能指标 |
| 1.4 本课题的研究意义与主要研究内容 |
| 第二章 实验试剂、仪器及表征方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.3 电池的组装和电化学性能测试 |
| 2.3.1 锂离子扣式半电池组装 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.4 气敏元件的组装和气敏性能测试 |
| 第三章 二氧化锡基金属氧化物微纳结构的可控制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 SnO_2空心球的制备 |
| 3.2.2 SnO_2@α-Fe_2O_3 中空微纳结构的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的组成和结构 |
| 3.3.2 NaOH的刻蚀条件对SnO_2形貌的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 二氧化锡基金属氧化物微纳结构的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 二氧化锡基金属氧化物微纳结构的气敏性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的气敏性能测试 |
| 5.3.2 材料的气敏机理分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、锂的电化学传感器的研制（论文参考文献）
- [1]农作物表面有机磷农药残留现场原位生物传感方法研究[D]. 赵风年. 浙江大学, 2021(01)
- [2]生物系统胁迫产物活性氧的贵金属纳米复合界面原位感知方法研究[D]. 姚瑶. 浙江大学, 2021(01)
- [3]石墨烯基电化学适配体传感器的构建及其对疾病标记物的检测[D]. 张国娟. 山西大学, 2021(01)
- [4]基于压电薄膜传感器的合金化负极膨胀效应实时检测[D]. 仲云浩. 扬州大学, 2021(08)
- [5]锂离子动力电池高精度建模与多状态估计方法研究[D]. 朱瑞. 山东大学, 2021
- [6]柔性可拉伸储能器件的制备及性能研究[D]. 王晓丹. 北京科技大学, 2021(08)
- [7]生物质纳米碳基材料的制备及其在电化学中的应用[D]. 马婷. 东北林业大学, 2021(08)
- [8]体表汗液多参数电化学传感器及穿戴式检测装置的研制[D]. 曹庆朋. 浙江大学, 2020(01)
- [9]基于STM32的水质COD检测系统设计与实现[D]. 陈梦婷. 湖北工业大学, 2020(12)
- [10]二氧化锡基金属氧化物微纳结构的可控制备、电化学性能和气敏性能研究[D]. 崔志鹏. 青岛大学, 2020(01)