反向需求探究式教学模式在电子材料课程中的应用与实践

以“产教融合、按需学习”的理念为指导,结合地方产业布局,针对电子材料课程开展以“产品研发技能需求”为导向的教学模式改革。根据“产品→性能特征→基础理论”的反向需求模式,从实际产品入手,对课程的教学内容和体系进行重构;遵循“产品构件→肢解分化→性能分析→材料结构特性→性能体现的基础理论”的需求逻辑,以反向探究的教学模式实施课堂教学,引导学生有意识地构建材料的功能化实现与材料本身结构特性、调控理论之间的映射对接关系;鼓励从需求出发,开展自主式学习,在自身知识体系的基础上寻找兴趣点,通过外延式探索和实践提升创新思维意识和解决问题的能力。课程着重培养人才技能、创新能力及在新体系、新环境下的再学习能力,以实现社会对人才技能的需求与高校人才培养输出之间的良好对接。

柔性织物压力传感器的制备及其性能研究

为改善基于织物的柔性可穿戴压力传感器在使用时的灵敏度、可靠性和可持续性,采用直写工艺设计和制作纳米银线叉指电极,并将其作为底电极;采用浸泡工艺制作纳米银线导电织物,将其作为压阻层。将两者组装成为压阻式柔性织物压力传感器,并测试相关性能。结果表明:施加不同的压力,压力传感织物的电流都是随着施加电压的增加而线性增加;压力传感织物具有较好的传感稳定性和重现性,对外力具有较好的响应性能和较高的灵敏度;柔性织物压力传感器在0.1 V的低电压下实现了出色的开关比,5 g砝码压力下快速响应性能较好。认为:制备的柔性压力传感器在可穿戴控制器和运动检测中具有潜在应用价值。

高、低场强MRI对肛瘘诊断效能的比较及误诊、漏诊分析

目的:对比1.5T和3.0TMRI对肛瘘的诊断效能,分析误诊、漏诊原因。方法:回顾性分析本院61例肛瘘患者MR资料,28例使用1.5T MR仪,33例使用3.0T MR仪,并将患者划分为1.5T组和3.0T组,阅片分析两组肛瘘内口、主瘘管、脓肿,采用Kappa检验计算各项目与手术结果的一致性,以手术结果为标准,计算各项目的检出率、敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)及准确度,比较两组MRI的诊断效能,分析误诊、漏诊原因。结果:61例均手术,3.0T组肛瘘各项诊断指标更优,准确度更高(1.5T组:84.7%,87.5%,96.2%;3.0T组:96.1%,97.4%,97.5%),误诊、漏诊主要在1.5T组内口、主瘘管诊断,两组诊断差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:3.0TMRI对肛瘘诊断效能优于1.5T,误诊、漏诊主要在1.5T组内口、主瘘管诊断,选择高场强MRI,重视及优化参数序列,增强内口和瘘管的认识,有利于提高诊断准确性。

可拉伸银纳米线透明导电膜的制备及性能研究

以银纳米线(AgNWs)为导电相,聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜为基材,采用旋涂-转移法制备可拉伸银纳米线透明导电膜,即先将AgNWs均匀旋涂在聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene Terephthalate,PET)薄膜表面,然后转移到半干的PDMS膜表面,再经热处理获得可拉伸银纳米线透明导电膜(AgNWs/PDMS)。研究了银纳米线的浓度、用量和尺寸以及旋涂层数对AgNWs/PDMS导电性、透光性、可拉伸性以及稳定性的影响;随着银纳米线浓度和用量的增加,AgNWs/PDMS膜的导电性和透光性下降。随着银纳米线直径下降,薄膜的透光性增加,但导电性下降。采用0.2 mL的2 mg/mL银纳米线(直径60 nm,长度25~30μm)旋涂4层所制备的薄膜在550 nm处的透光率为72.5%,方阻为32.94Ω/□。同时,AgNWs/PDMS膜具有良好的柔韧性、弯折稳定性、可拉伸性和电稳定性。

基于纳米银线的可拉伸柔性透明导电膜制备及其性能研究

以自制高长径比纳米银线为导电材料,聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)作为柔性基底,采用旋涂-转移法制备了银纳米线可拉伸柔性透明导电膜。探究了纳米银线浓度和旋涂层数对薄膜光电性能的影响,并分析了拉伸应变、食指摩擦和透明胶带黏附条件下薄膜的导电性。结果表明:用0.2mL 2mg/mL银纳米线在聚酯(PET)表面分别旋涂5层和10层,然后转移到半干的PDMS膜表面,再经100℃热处理30min,得到纳米银现可拉伸柔性透明导电膜。薄膜在550nm处的光透射率分别为79.8%和77.1%,方阻分别为58.68Ω/sq和22.4Ω/sq,具有良好的光电性能;薄膜拉伸应变达45%时,其方阻增加了4.1倍,固定拉伸应变20%时,经拉伸反复100次时,薄膜方阻增加了4.2倍,表明薄膜具有良好的可拉伸性和导电性;采用食指在薄膜表面反复摩擦,薄膜的导电性明显下降,但是采用透明胶带黏附,则薄膜依然具有良好的导电性,表明薄膜具有良好的附着力。

柔性应变传感器用材料及其应用研究进展

柔性应变传感器是一种新兴的电子器件,其主要应用在需要监测物体形变或应变情况的领域。随着柔性电子技术的迅速发展,柔性应变传感器在机器人、运动监测、医疗健康等领域具有广泛的应用前景。从柔性应变传感器用材料和应用两个方面综述其研究进展和成果。首先,介绍了常见的传感材料及其特性,包括碳基材料、金属纳米材料、导电聚合物和液态导体,然后针对柔性应变传感器在运动检测、机器人、人机交互、医疗健康和结构损伤检测等领域的应用最新进展进行简述,对其未来的发展进行了展望。

旋涂法制备银纳米线柔性透明导电膜的研究

采用溶剂热法制备了长度50~170μm,直径50~110nm,长径比超过1000的银纳米线。以自制的银纳米线为导电相,聚醚改性后的聚硅氧烷润湿剂,无水乙醇为溶剂,配制银纳米线墨水。采用两步旋涂法在聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上制备柔性透明银纳米线导电薄膜,并研究了旋涂层数、银纳米线浓度和用量、旋涂工艺对导电薄膜光电性能的影响。结果表明:旋涂层数和银纳米线浓度对薄膜的透光性有影响,银纳米线用量和二步旋涂速率对薄膜透光性影响不大,但是上述工艺条件对薄膜的导电性均有影响。在低速50r/s旋涂5s,再以500r/s加速到1000r/s旋涂15s的制备工艺条件下,3.5mol/L银纳米线溶液用量0.3mL且旋涂1层的薄膜在550nm处的透射率和方块电阻分别为87.8%和12.46Ω/□。分别经过800次向内和向外弯曲循环后,薄膜的方块电阻仍然很低。该研究工作为旋涂法制备高性能柔性透明AgNWs导电薄膜提供了指导。

低温共烧陶瓷(LTCC)技术在材料学上的进展

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点．本文叙述了低温共烧陶瓷技术(LTCC)的特点、制备工艺、材料制备相关技术和国内外研究现状以及未来发展趋势．

纳米银对表面吸附荧光素的荧光增强和荧光猝灭效应及KCl的荧光猝灭释放效应

制备了两种不同粒径的纳米银溶胶,研究了在水溶液条件下其对表面吸附荧光素(FL)的荧光性能的影响及KCl电解质对该体系荧光性能的影响。FL溶液中加入纳米银,FL分子吸收峰位发生红移。随着纳米银浓度的增加,FL分子荧光先出现增强,而后又逐渐猝灭。粒径较大的纳米银产生最大荧光增强比率所需浓度较低。在纳米银猝灭FL分子荧光的溶液中加入KCl电解质,随着KCl浓度的增加,荧光逐渐增强,出现了荧光猝灭释放效应。研究结果表明,纳米银对表面吸附FL的荧光作用与FL分子附近局域电磁场增强和分子到金属表面无辐射跃迁能量转移过程决定并与纳米银的浓度、尺寸及电解质等密切相关。

低温共烧陶瓷无源集成技术及其应用

低温共烧陶瓷技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新元件产业的经济增长点。介绍了目前 LTCC 无源集成技术及其国内外研究动态和应用前景。

纳米银与表面吸附荧光素的荧光性能的影响

研究了纳米银粒子对表面吸附荧光素(fluorescein,Fl)的荧光性能的影响。Fl溶液中加入纳米银粒子,Fl分子包覆在纳米银粒子表面形成Fln-Ag复合物使纳米银相互桥连形成类似网络的结构,且Fl分子吸收峰随着纳米银浓度的增加发生红移。纳米银通过产生的强局域场将能量传输给Fl发光中心,实现了Fl的荧光增强,荧光增强效率随着纳米银浓度的增加具有最大值。较大粒径的纳米银使Fl获得最大荧光增强效率所需浓度较低且最大荧光增强效率值较高。研究结果表明,纳米银与Fl间的能量传输主要由Fl分子附近局域电磁场增强和分子到金属表面无辐射跃迁能量转移过程所决定并与纳米银的浓度、尺寸密切相关。

纳米银的电解质效应

向2种不同电性的纳米银溶胶中分别加入KCl、KBr、KI、KNO3、Mg(NO3)2、Al(NO3)3、K2CO3、K2SO4、KOH和HNO3电解质溶液,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计等研究电解质对纳米银的显微结构和光谱学性质的影响。结果表明,不同电解质离子在纳米银胶体表面吸附程度以及导致纳米银胶体聚集和生长程度不同,从而对纳米银胶体的分散状态和表面电势产生不同影响。这种影响的结果导致其对相同电性纳米银粒子和不同电性纳米银粒子的显微结构和光谱学性质影响不同。

银纳米立方体的制备及其影响因素

在适量的银晶种和十六烷基溴化铵(CTAB)表面活性剂存在条件下,在水溶液中采用抗坏血酸还原硝酸银法合成出银纳米立方体,并采用紫外-可见分光光度计和透射电子显微镜等技术对银纳米立方体的显微结构和光谱学性能进行了表征。探讨了CTAB溶液的浓度、抗坏血酸浓度、溶液pH值和热处理条件等因素对纳米银粒子形貌和尺寸的影响。

纳米银对表面吸附甲基橙分子的光谱学性质的影响

甲基橙溶液中引入纳米银胶,甲基橙分子的π-π*和n-π*电子跃迁吸收蓝移。随着纳米银胶浓度增加,S2-S0跃迁荧光发射强度不断下降,发射峰红移,而S1-S0跃迁荧光发射强度不断增加。纳米银对pH=2.1的甲基橙溶液的S1-S0跃迁荧光发射强度增强高于pH=6的甲基橙溶液。采用透射电子显微镜、紫外-可见吸收分光光度计和荧光分光光度计等手段从局域场增强、分子间的相互作用和能量传输等方面初步探讨了纳米银胶对表面吸附甲基橙分子光谱学性质影响机制。

纳米银粒子对[Ru(bpy)_3]^(2+)光谱学性质的影响及电解质效应

研究了[Ru(bpy)3]2+溶液中引入纳米银粒子的光谱学性质变化规律以及[Ru(bpy)3]2+与纳米银粒子所构成的溶液体系([Ru(bpy)3]2+-Ag)的电解质效应.研究结果表明,[Ru(bpy)3]2+吸附在纳米银粒子表面使纳米银粒子相互桥连形成规则的类链状网络聚集体.纳米银粒子造成[Ru(bpy)3]2+溶液荧光猝灭,且大尺寸的纳米银粒子引起的荧光猝灭程度较大.在[Ru(bpy)3]2+-Ag体系中引入电解质造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长.电解质对纳米银聚集影响为:CaCl2>MgCl2>Ca(NO3)2>KCl>KNO3.随着[Ru(bpy)3]2+-Ag体系中引入电解质含量的增加,溶液的荧光强度先降低而后又逐渐增强,直至达到定值,表明一定量的电解质可产生荧光猝灭释放效应.电解质对荧光强度影响顺序为:Ca(NO3)2>CaCl2>MgCl2>KCl>KNO3.采用透射电子显微镜、紫外-可见吸收分光光度计和荧光分光光度计等手段从分子间相互作用和能量传输等方面初步探讨了纳米银粒子对表面吸附[Ru(bpy)3]2+溶液光谱学性质的影响机制以及电解质效应.

甲基橙溶液的pH值对纳米银荧光增强效应的影响

研究了甲基橙溶液的pH对纳米银荧光增强效应的影响。当pH 1.5和2.1时,纳米银对溶液的吸收光谱影响甚小。当pH 3.1时,吸收峰蓝移26 nm,且强度明显降低。当pH值在3.8-8.2范围时,不仅吸收峰蓝移而且在426-456 nm出现宽吸收带。在任何pH值的甲基橙溶液中加入纳米银,S2→S0跃迁荧光发射带强度下降,但下降比率受pH值影响不大;S1→S0跃迁荧光发射带强度增强,其增强比率受pH值影响较大。当pH 2.1时,荧光增强比率最大;当pH 4.8时,荧光增强比率最小。分析认为,pH值对甲基橙溶液光谱性质的影响与不同pH值条件下甲基橙分子结构的改变以及分子在纳米银粒子表面不同的吸附方式、介质环境等因素相关,尤其与甲基橙分子与纳米银粒子间的距离密切相关。

电解质对吸附于纳米银粒子表面荧光素的光谱学性质的影响

在含有纳米银的荧光素溶液(Fl-Ag)中引入KNO3、KCl、Ca(NO3)2和CaCl2电解质,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等技术研究电解质对Fl-Ag溶液的显微结构和光谱学性质的影响。结果表明,电解质离子与纳米银粒子间存在较强的相互作用,这种强的相互作用造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长。各电解质引起的纳米银粒子的聚集程度关系为CaCl2>Ca(NO3)2>KCl>KNO3。随着电解质加入量的增加,溶液的荧光强度先下降,而后又逐渐增强,直至达到定值。各电解质对Fl-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO3)2>CaCl2>KCl>KNO3。本文从分子间的相互作用、能量传输等方面探讨了电解质离子对含有纳米银的荧光素溶液的显微结构和光学性能影响机理。

纳米银粒子对表面吸附罗丹明B的光谱学性质的影响及电解质效应研究

基于贵金属纳米粒子的局域场增强效应,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等分析手段研究了纳米银粒子对表面吸附罗丹明B的光谱学性质的影响以及罗丹明B-纳米银体系中加入电解质离子后,电解质离子与纳米银、染料分子间的相互关系和作用.研究结果表明,当罗丹明B溶液的浓度小于0.6μmol.L-1时,微量纳米银可使其荧光强度略增加,继续增加纳米银浓度则造成荧光强度下降.当罗丹明B溶液的浓度高于0.6μmol.L-1时,纳米银总是引起溶液的荧光强度下降.KNO3、KCl、Ca(NO3)2、MgCl2和CaCl2电解质可造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长.引起的纳米银粒子的聚集程度关系为:CaCl2>MgCl2>KCl>Ca(NO3)2>KNO3.随着电解质加入量的增加,溶液的荧光强度先下降,而后又逐渐增强,直至达到定值.各电解质对罗丹明B-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO3)2>CaCl2>MgCl2>Cl>KNO3.

Nb、Co、La掺杂对BaTiO_3介质陶瓷性能的影响

为了改善钛酸钡基陶瓷的烧结性能,调控细晶结构,提高工艺稳定性和材料的介电特性,采用铌、钴、镧的柠檬酸-EDTA金属有机盐复合螯合前驱液表面包覆法对水热BaTiO3(BT)粉体进行Nb2O5、CoO、La2O3掺杂改性。实验结果表明:该工艺能够实现改性组分金属有机盐前驱物在BT上的均匀包覆,形成(Ba1–3Lax)(Ti1–Nb2Cox)O3x/2xx/3/3固溶体。当r(Nb/Co)>2时,材料呈铁电弛豫特性;r(Nb/Co)<2时,呈一般铁电特性;当r(Nb/Co)=2,随着La掺量的增加,材料的铁电弛豫特性增加;当r(Nb/Co)>2和r(Nb/Co)<2时,则La的掺量对材料的介电温度特性影响不大。

不同电性的纳米银对甲基橙光谱学性质的影响

通过吸收光谱和荧光光谱等手段研究了正/负电性纳米银对不同pH值的甲基橙(MO)溶液光谱学性质的影响.研究结果表明,正电性纳米银(P-Ag)与甲基橙作用形成新的复合物,吸收光谱表现为复合物体系的性质.负电性纳米银(N-Ag)与甲基橙静电排斥作用,相互作用较弱,吸收光谱仅表现为两者简单叠加.在正电性纳米银-甲基橙体系中,S1→S0荧光明显增强.当溶液pH=2.1时,荧光增强比率最大,当pH=4.8时,荧光增强比率最小;S2→S0荧光减弱,且与体系的pH值关系不大.在负电性纳米银-甲基橙体系中,仅少量纳米银存在条件下,S1→S0荧光略增强.在溶液pH=2.1时,荧光增强比率最大;S2→S0荧光明显减弱,且与体系的pH值关系不大.分析认为,不同电性的纳米银对甲基橙光谱学性质影响不同,与纳米银与甲基橙分子间相互作用、纳米银的局域场增强效应以及无辐射能量转移作用等密切相关.