大学生创新创业结题答辩稿

第一篇：大学生创新创业结题答辩稿

尊敬的老师、亲爱的同学们：

大家上午好！我是来自xxx学院2010级xxx的xxx，很荣幸代表我们团队为我们的项目进行答辩，我们申请的创新实验项目是“xxxx”。

首先我将介绍我们的团队，我们的指导老师是xxx老师。除我之外，我们的团队成员还有xxx，xxx，xxx，xxx。接下来我将从研究目的和意义，研究过程简介，项目主要研究成果，研究工作中的问题，项目技术创新点等方面来阐述我们的实验项目。

项目的研究背景是，随着xxx事业的蓬勃发展，我国xxx的需求量急剧增加，制造xxxxx会使自然环境遭到严重破坏。据不完全统计，我国目前每年产生的xxxx达到1 亿吨左右。大量的xxx造成了严重的环境污染和资源浪费。xxxx中的许多xxx经过处理后，大多可作为xxxx资源重新利用。

我们选择研究xxxxxxx的方案设计依据是。xxxx是由xxxxxx等构成，强度高、稳定性好。此外，xxxxx透水性好，它作为xxx垫层强度变化小，是理想的高强度xxxx材料。而且xxxx遇水不膨胀、不收缩，拥有良好的水稳定性。

在对xxxxx的研究和再利用过程中，提高了xxxx的处理水平，改善目前很多企业对xxxx的处理方法；其次，在xxxx回收利用的加工过程中，合理再利用，不但降低了垃圾排放，而且提高了资源利用率，加强了社会对我国xxxxx回收再利用的重视。

接下来将为大家简述我们的研究过程。首先是选择原材料。研究的第一阶段，我们进行了初步实验。在查找资料的基础上，进行实验设计，其中包括xxx实验，xxxx实验，xxxx实验，xxxx实验。

下面是我们初步实验的照片和实验所得数据。

在初步实验的基础上，我们进行了相关的理论值计算，其中包括：xxx,xxxx,xxxx,xxxxx,xxxxx.结合初步实验的数据和理论值计算的结果，我们进行了xxx设计，并设计不同xxxx下的实验方案。通过xx→xx-xx→xx→xx→xx，以及xxx强度试验，xxx试验，测定xxxxxxxxx强度，分析对比实验数据，最后确定出xxxxxx的最佳xxxx。

我们项目的主要研究成果有以下几点：在项目的进展中，我们也遇到了一些问题：初步实验得到的xx不合理，我们根据前期实验所得成果，合理调整xx设置，满足相关标准和规范；实验中有些参数为经验值，我们查找相关资料，在严格遵守规范要求的前提下，合理选取参数；实验所需的一些材料无法满足，我们通过与学院实验室进行协调，购买低端替代设备，确保顺利完成相关实验。通过团队成员共同的努力，我们解决了遇到的困难，使项目得以顺利进行。

我们的项目有以下几个创新点：xxx具有良好的xxx性能，采用xxxxxxx完全能够满足xxxxx指标要求，是xxxx再生利用的一个有效途径。通过添加xxx来改变xxxxx的工程性质，也是一种补偿xxxxx缺陷的好方法。在实验研究中解决了xxxx、xxxx、xxxx、xxxx等技术难点，最后通过测定试件的xxxx强度与没有替代的试件进行对比，从而得出结论。

项目预计应用前景。经费使用情况。项目心得体会。（念ppt）我的答辩到此结束，谢谢各位老师，请诸位老师批评指正。

第二篇：大学生创新创业大赛结题答辩稿

（第一页）

尊敬的各位评委老师：

大家好！我叫许婷，是来自材料卓越121班的学生。我们这次大创研究的课题是”第三组元诱导法制备钛钢复合材料的工艺研究”。这次研究是在竺培显老师悉心指导下完成的，所以在这里我向竺老师表达深深的谢意，同时也向各位老师不辞辛苦参加我们大创结题答辩表示衷心的感谢。

（第二页）

下面我将就本课题的选题背景与意义，研究目标与内容，研究方法及研究现状与结论四个方面向各位老师作逐一汇报，恳请各位老师指导。

（第三页）

我们之所以选择研究钛钢复合材料的制备工艺是因为钛钢合金在复合材料中占有举足轻重的地位。主要表现在钛钢复合材料兼有结构、功能一体化和低成本的优势；钛钢复合材料具有非常好的耐蚀性与高的强度；钛钢复合材料被广泛应用于石油化工、海洋工程等重要的工业领域中。

（第四页）

而在这样的大需求下，我们现有的传统制备工艺有三种，分别是轧制复合法、爆炸复合法和轧制-爆炸复合法，它们都存在这种种局限性，不能满足现在对钛钢复合材料制备的要求。

（第五页）

在这样的背景下，我们选择研究第三组元诱导法制备钛钢合金的工艺，创新点有两点。其一，引入中间过渡层铜，解决钛钢间热力学非混溶性问题；其二，热压扩散焊接工艺从动力学角度实现了钛铜钢间的互扩散。

（第六页）

由此，我们对制备工艺的研究希望实现钛钢复合材料结构功能一体化并且能为企业提供低成本、高效率、环境友好工艺的研究思路和实例。

（第七页）

第二部分是研究的目标与内容，目标是显而易见的，就是优化钛钢复合材料的生产工艺，为扩大生产应用提供理论依据和工艺技术参数。（第八页）

本课题研究的主要内容分为两点：一点是复合制备工艺的研究，即通过改变烧结工艺参数，利用界面金相分析和SEM等表征手段研究保温时间、温度对所制备复合界面的影响演变规律。第二点是研究组织、界面结构与层状复合板材力学强度之间的关系，以此优化工艺参数。这样一个闭合的反馈奂，有利于我们得到最优的工艺参数组合。

（第九页）

第三部分是关于我们的具体研究方法。研究方法我们寻则了文献研究与实验研究相结合的综合研究方法。关于文献，做实验前，我们查阅了一些关于复合材料制备相关技术与工艺选择的各类资料，也是前人给我们的经验让我们在项目初期省去了大量的时间与精力，我们是站在了巨人的肩膀上。我们在钢与钛之间引入媒介金属铜，改善其互溶性，制备除了九个工艺参数不同的试样，其形貌示意图如上图，具体参数如下。（10页）我们希望通过九个试样来分析得出最优参数。

（第十一页）

所谓第三组元诱导法具体是指使用真空热压扩散工艺，将钛、铜、钢置于真空环境下加热至母材熔点以下温度，同时加以压力再经保温形成冶金式结合界面的方法。我们在实验中先选用了铝作为中间层金属，但由于铝熔点过低，若在650度以下加热，钛与钢未加热到良好的扩散状态，保温冷却后出现分层现象。高于650度加热时，铝出现融化现象，结合界面出现脆性。最终选定铜作为中间层，实现钛钢复合材料形成稳定、连续的冶金式结合界面。

（第十二页）

最后一部分由研究现状与我们依据实验得出的结论组成。本项目的大概过程如PPT所示，立项成功后的前期准备工作大约花费了四个月，之后的九个月我们都在制备试样与对试样做基础力学测试。去年十月开始为期两个月的界面测试与分析，如SEM、金相组织分析等。2014年12月至今，我们都在优化参数方案，整理实验数据等。

（第十四页）

按照实验标准，制备拉伸试样尺寸如图所示（在黑板上画图）

在加载速度为1mm/min的条件下进行拉伸实验，拉伸后结果如左图所示。钛铜钢层状界面抗拉强度与扩散温度、保温时间的关系如下一页所示。保温时间相同时，随着烧结温度的升高，界面的抗拉强度随之升高。因为温度低时，原子互扩散量少，抗拉强度低；而当温度提高时，原子互扩散量提高，使抗拉强度升高。

经700-820℃扩散温度、120min保温时间处理后，界面抗拉强度大约在100-175Maps之间。在820℃扩散，随着保温时间的延长，虽然抗拉强度持续下降，但是其断裂位置均位于基材钢板一侧，由此可证明A5-A9试样的结合界面的抗拉强度大于基材钢板的抗拉强度。

经820℃扩散温度、120-240min保温时间处理后，界面抗拉强度大约在140-175MPa之间。

（第十六页）

钛/铜/钢复合板三点弯曲试样的尺寸为60mm×20mm×1。8mm，三点弯曲试验的测试条件为：加载速率1mm/min，跨距50mm。主要是考核复合板在进行弯曲成形时，钛/铜/钢层状复合板界面分离状况。

三点弯曲试样外形如图所示。可以看出，钛/铜/钢层状复合板基复层结合界面除A1，A2外未出现分离现象，除A1，A2外的三点弯曲实验结果满足相关标准中要求，表明该复合板在760℃及以上温度条件下真空热压扩散复合具有良好的塑性加工能力，在进行成形加工时，能够进行弯曲变形。

对钛/铜/钢层状复合板具有良好弯曲性能的原因进行分析可知，一是TA2钛板本身和Q235钢都具有较好的塑韧性，具备良好的塑性成形能力；另外，工艺试验中采用了合适的真空热压工艺参数，在两种基材的结合界面处未产生明显的缺陷，如杂质相及其它裂纹源等，因此在弯曲试验中，钛/铜/钢复合板表现出良好的塑性成形能力和抗弯曲力。

（第十八页）

我们在进行SEM测试前先对试样进行了喷金处理，使数据更加理想。A1-A3试样经切割后，中间过渡层铜与基材钛、铁之间存在较大裂缝，可以认为是其扩散温度低、保温时间较短，界面未形成良好的扩散，复合效果不佳，其余试样选择具有代表性的A4、A5、A7、A9进行测试，其SEM界面微观形貌图如图所示。

由图中（a）、（b）可以看出，在保温时间相同均为120min时，烧结温度为790℃的试样钢侧与中间过渡层Cu之间有肉眼可见的缝隙，可见两者未结合，说明在该实验条件下，钢与Cu并不能得到良好的界面复合效果，只有钛侧与Cu在界面发生了扩散反应，实现了较好的结合且有反应层出现；而烧结温度820℃的试样钢与钛两侧均与中间过渡层Cu发生了扩散反应，均达到了良好的界面复合效果，说明在烧结温度为820℃时，钛/铜/钢界面具有良好的复合效果。

由图中的（b）、（c）、（d）可以看出，在烧结温度相同均为820℃，保温时间≥120min的实验条件下，钛/铜/钢界面均有良好的复合效果，均有扩散反应层出现，并且烧结温度相同时，随着保温时间从120min-240min的不断增加，扩散反应层宽度逐渐增加。

（第十九页）

为进一步分析结合界面的元素分布，对试样A5（820℃，120min）、A7（820℃，180 min）、A9（820℃，240min）进行界面线扫描，结果如图所示。三种试样的钢侧与钛侧碳元素含量基本保持不变，随着保温时间的延长，铜元素从扩散层至钛板一侧含量具有小幅度的增加，钛、铁元素呈X型分布，铁元素在钛侧的扩散量随保温时间的延长而稍有增加，钛元素在钢侧含量较低且没有明显变化，说明铁原子在相同条件下较钛原子扩散能力强。

（第二十页）

测试结果表明，加入中间过渡金属铜之后，制备出的层状复合板材结合处形成的金属化合物有明显的减少，说明加入中间过渡金属铜有助于钛/钢复合板材的复合。而通过种种测试结果分析得出结论：烧结温度820℃，保温时间240min。

（第二十一页）

这次课题的完成的过程，也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然，我们尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行试验与测试，但课题还是存在许多不足之处,没有论文或专利的发表，研究不够深入。请各位评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学到更多。谢谢各位老师！

第三篇：大学生创新创业训练结题报告

篇一：大学生创新创业训练计划项目结题验收报告

大学生创新创业训练计划项目 结题验收报告

项目类别 国家级（）校 级（）项目类别 创新项目（）创业项目（）项目编号 cx12042 教务处 2013年1 3 45 篇二：大学生创新创业训练项目结题报告书

大学生创新创业训练项目结题报告书 项目名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 项目编号： 项目负责人：＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 专业年级：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 所在学院：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 起止年月：电 话：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ e-mail： 填表时期： ********大学

四、经费使用情况

五、学院评审意见

六、学校创新创业训练计划领导小组审核意见

注：表格空间不够可扩展。

供参考的成果形式（以附件形式附后，与结题报告书一起装订成册提交）大学生创新创业训练计划成果形式之一：论文 学术论文排版要求 题名（二号黑体，居中，不超20字）

学校名称 第一作者，第二作者（四号楷体-gb2312，居中）（1．第一作者单位 至院系部处，省 市 邮编； 2．第二作者单位 至院系部处，省 市 邮编）（?此处插入作者简介脚注，符号定义为空白）（5号宋体居中）

指导教师姓名及职称（四号楷体-gb2312，居中）摘 要（小五号宋体）：字数一般在300字左右。摘要必须反映全文中心内容，一般包括研究目的、方法、主要观点及结论。写作时，应简写目的，写明采用的具体方法，详细写所得到的结果和结论，要突出反映文章的创新性。要求语言简明、扼要、准确、客观、逻辑性强。总之，摘要应写得内容充实，不要过分抽象或空洞无物，避免使用“对??具有??意义，价值”等评价性用语，避免使用“本文”、“笔者”等第一人称写法。定稿时要注意纠正语病，删减啰唆重复的语句和句子。（小五号宋体）关键词：词1；词1；词1（3-5个反应所研究的领域和关键特征的词，小五号宋体）下接正文（引言、导论性）或一级标题（引言、导论性）。论文word文档页面设置为a4纸型，页边距各2，文档网格设置为46字×43行，行距16磅，正文用五号宋体，其中阿拉伯数字、英文用times new roman体。论文要求主题明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼，遵守我国著作权法，注意保守国家机密。题名应恰当简明地反映文章的特定内容，要便于编制题录、索引和选定关键词，不宜使用非公知的缩略词、代号等。标题一（四号黑体，居中，上下各空一行）

下接正文或二级标题。参考其他文献，包括引用原文或参考、综述、评论他人观点，要在文中加引? 作者简介（小五号宋体，加黑）：姓名（出生年-）、性别，籍贯，职称，最后学位或在读学历，研究方向。

注标记，采用顺序编码制，符号按出现的先后顺序为[1][2]??，用上角标，与文后所列参考文献序号一致。参考文献只列出已经公开出版且在文中加注的文献，著录格式另附。文中图、表应有自明性，且随文出现，须注明图名、表名，按顺序标明序号如表

1、表2??、图

1、图2??，图名、表名及内容、参考文献均为小五号字。请在稿件首页地脚处给出作者简介信息。1.标题序号（空两格，加黑）下接正文。我刊论文标题层次采取如下方式：一级标题“一”，二级标题“1.”，三级标题“（1）”，请按此层次顺序设置标题。（1）作者简介示例 作者简介：周吴郑（1970-），男，辽宁大连人，教授，博士生导师，主要从事化学工程与工艺等研究。

（2）参考文献著录原则和方法

[1]作者姓名，作者姓名.参考文献题目[j].期刊或杂志等名称，年份，卷(期数)：文章起-止页码.[2]刘凡丰.美国研究型大学本科教育改革透视[j].高等教育研究，2003，5(1)：18-19.没有卷的就直接写2003，（1）（本条为期刊杂志著录格式）

[3]谭丙煜.怎样撰写科学论文[m].沈阳：辽宁人民出版社，1982.5-6.（本条为中文图书著录格式）[4]作者姓名.参考文献题目[d].南京：南京农业大学，2002.（本条为硕士、博士论文著录格式）[5]作者姓名.参考文献题目[n].人民日报，2005-06-12（第几版）.（本条为报纸著录格式）[6]作者姓名.电子文献题名[eb/ol]．电子文献的出处或可获地址，发表或更新日期.[7]作者姓名.参考文献题目[a].主编.论文集名[c].出版地：出版单位，出版年.起-止页码.（本条为论文集著录格式）

[8]外国作者姓名（作者姓名：姓在前，名在后，姓全拼大写，名缩写，姓与名之间隔半格，作者之间用逗号隔开。）.参考文献题目[m].译者（名字）译.出版地：出版单位，出版年.起-止页码.（本条为原著翻译中文的著录格式，多个译者可写为：***，***，***，等译.）大学生创新创业训练计划成果形式之二：展板 展板要求（篇幅1面a4纸）展板包含信息如下：（1）项目名称；

（2）项目成员：姓名、年级、专业；（3）指导教师：姓名、职称、研究方向；（4）立项：2009—2012年（5）项目简介：200字左右；（6）项目图片（含图表）：2—3张，图片要有图注，表格要有表名；（7）创新点：100字左右。

大学生创新创业训练计划成果形式之三：创业计划书 创业计划书要求

创业计划训练的成果以提交创业计划书的形式体现。创业计划书内容要求：内容上要体现产品与技术、市场与竞争分析、市场营销策略、公司战略、财务预测与分析、风险管理等大学生创新创业训练计划成果形式之四：其它形式(专利证明、各类学科竞赛奖状等)篇三：2013年大学生创新创业训练项目结题验收报告书 毛浩

大学生创新创业训练计划 结题验收报告书

项目编号： 201310059023 项目名称：基于ccd与rfid电子标签的飞机防护系统研发 项目负责人： 毛浩 项目组成员： 毛浩 金昱 郑穆然 袁万彪 陈强 所在学院： 机场学院指导教师：解本銘 王伟 填表日期：2014年4月3号

大学生创新创业实践中心二〇一四年四月填 表 说 明

一、结题验收报告书应按照本表格要求，逐项认真填写，内容必须实 事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无”。

二、“项目编号”填写国家级项目编号。如：201210059001。

三、“项目组成员”按照实际参与项目实施的人员填写。

四、“指导教师意见”要对项目成果和学生实施情况进行总结。

五、“专家组意见“要对成果内容和成果水平进行评价。

六、材料规格：用a4纸双面打印（复印），左侧装订。

七、材料报送：申报材料需纸质材料和电子文档一并提交。

第四篇：大学生创新创业训练项目结题报告

大学生创新创业训练计划项目

结题报告

项 目 编 号

201410704036 项 目 名 称 校园微信公众平台设计与开发 项 目 类 型 项 目 级 别 项 目 负 责 人 结 题 日 期

创新训练项目 国家级 胡月 2015.5.5

实验室与设备管理处 制

一、选题背景、意义及创新性

微信公众平台是腾讯公司在微信的基础上新增的功能模块，通过这一平台，个人和企业都可以打造一个微信的公众号，可以群发文字、图片、语音、视频、图文消息五个类别的内容。目前微信公众平台支持PC端网页、移动互联网客户端登录，并可以绑定私人帐号进行群发信息。微信公众平台是一个自媒体平台，它是微信系统的重要组成部分，微信整个板块包含个人微信、二维码、公众平台。随着微信的不断改进，越来越多的个人和企业看到了微信平台优势，加入这个划时代的全新手机聊天体验之战。腾讯微信利用开放平台、语音信息等功能内进行推送，创意执行，可以直接在公众平台上打造品牌信息传递的生态链。从平台功能来看，目前公众平台的主要功能包括多媒体信息大规模推送、定向推送（可按性别、地区、分组等指标定向推送），一对一互动，多样化开发和智能回复等。

校园微信公众平台将是快速传递校园信息的又一新方式。校园微信公众平台的优势：大学生受众的基数大。根据中国高等教育发展计划最新统计，以每年1.3~1.6%的速度在扩招，2020年高校学生数量能达到5000万。微信为新媒体，对大学生受众有很强的吸引力，而且迎合了当代大学生的生活习惯。微信发送语音形式的消息，使得信息的传递更具人性化、更贴近生活。微信公众平台的开通，实现了信息一对多的传播，而且互动性更强。创新性：

与传统的软件开发不同，校园微信公众平台的开发及享受与公众平台提供的开发接口，又限制于平台所提供的接口。所以，微信的开发的重点主要是利用平台所提供的接口完成功能，此外，在公众平台固有的基础之上，引入了BuiduMap API与Web，极大的丰富了公众平台的内容以及功能。

二、项目研究目标及工作方案

项目研究目标：

通过调用微信公众平台提供的接口，实现关注校园公众账号的微信用户可以通过微信快速的接受到校园公众账号所发出的消息，以及能够自主的通过校园公众平台实现如下功能：

1、新生报到

2、校园招聘

3、图书查询

4、校车查询

5、校园二手市场

6、失物招领

7、自习室查询

8、附近查找

9、临潼天气

10、差快递

11、科大贴吧

让用户在移动客户端通过校园微信公众平台能够轻松、便捷的获取到需要的信息。给学生提供便利，让学校能够更高的管理，更好的服务于校园是校园公众平台的根本目标，也是校园微信公众平台成立的出发点。工作方案：

（一）、可行性分析

1、技术可行性

微信公众平台提供编辑与开发两种模式，在开发模式的基础上可以实现诸多功能。通过第三方开发平台，可以将微信公众平台接入自定义接口，只需任意一种可以提供HTTP服务的后台语言（如Java、PHP或Ruby等）即可接入，同时这些自定义接口也丰富了微信的功能。

我们的微信开发团队的队员是来自计算机科学与技术学院的学生，我们具有扎实的程序设计基础和丰富的网络资源，可以通过API接入自己开发的或网上已有的移动应用或站点，为我们的校园微信公众平台提供跟多的功能和服务，丰富平台的内容。

2、经济可行性

本次校园微信公众平台的开发与运营的费用产生主要由SAE云服务器的使用所产生，相比较一般的项目则没有服务器的配置、运维的费用，大大的降低了开发成本。此外，基于平台的用户量，平台可以采用引入商业合作和搭建校内网络购物平台两种形式获取商业收益，实现其商业价值。

3、市场可行性

（二）、SWOT分析（又称为态势分析法）

1、优势

相比于其它网络社交平台，校园微信公众平台除具有公众平台自身的优势外，还具有以下优势： 1）用户优势

平台的目标用户以使用微信的在校学生为主，在日常的调查当中几乎所有的学生都会使用微信，因此，在学生群体集体中有利于平台的推广，可以迅速积累大量的用户关注量；此外，校内丰富的活动能够为平台推广提供机会，提高平台与用户间的互动。2）信誉优势

本平台维护及信息的发布可以交给计算机学院的科技部与校党委宣传部共同完成，平台内所发布的信息都要经过宣传部的严格审核，能够保证信息推送的质量以及消息内容的权威性与官方性，从而是平台在用户群体中树立良好的信誉。此外，平台还可以争取腾讯公司官方认证，提升平台的形象，进而提升学校的知名度。3）团队优势

2、劣势

在校园微信公众平台正式上线以后就需要一个团队才运营，而团队的成员则是在校的学生，学生会不断的进入团队和退出团队，毕业以后还会离开学校，团队成员的流动性较高，会对平台的运营稳定性带来一定的影响；微信公众平台是新兴媒体，团队成员没有微信公众平台运营经验，因此要在摸索中前进，在平台发展过程中将面临很多未知的问题和挑战。

3、机遇

在各种网络社交平台日益蓬勃发展的时代，微信凭借其独特的平台优势，成为大学生群体间交流学习的重要平台。校园微信公众平台顺应新媒体时代的发展趋势，力求利用微信公众平台为西安科技大学师生提供权威的咨询和全面的服务，具有巨大的发展潜力。

4、威胁

校园微信公众平台目标在于为所有用户提供全面的信息与服务，因而一些信息和服务并不是所有用户都需要的。其次，在学校内存在提供针对性的微信公众平台，他们会对校园微信公众平台带来冲击。此外，一些商家或个人的微信公众平台也会对校内的微信公众平台造成影响。

（三）、结构设计

（四）、详细设计

1、界面设计

校园微信公众平台是基于微信公众平台上的二次开发，因此界面就只能局限于自定义菜单当中与消息Web页面上的设计

①自定义菜单

在微信公众平台当中，微信提供的菜单课分为三个一级菜单，每个一级菜单下可以添加五个二级菜单。根据平台的内容，将功能划分到校园动态、校园有我、校园生活三个一级菜单当中，如图

每个菜单都对应相应的消息回复或者URL链接 具体编码如下：

②消息页面

用户在使用平台的时，无非就两种操作，发送消息（其中包括文字、图片、视频、位置）和菜单按钮的单击事件。在用户向平台发送消息请求的时候，在我们的服务器端会对请求做解析并进一步的进行判断，进而再给用户发送消息回复，回复的种类分两种： 第一种：直接的文字回复。

第二种：平台会跳转到预先设定好的URL指向页面当中。此时的页面会直接在公众平台当中打开，因此需要契合移动客户端就需要对页面的布局、大小做好预先的处理，使之能够在移动客户端能够正常的显示。

2、数据库设计

在项目初期阶段，在后台服务器当中存储的是空闲教室的信息，以便于能够快速的查询教室的信息。但是由于我们学校的自己是预约系统没有正式的建立，不能够正常的使用本项功能，在此我们只能使用一些模拟的数据来进行测试。

在数据库当中需要存储每个教学楼的教室，因此就需要教学楼的编号，教室的编号，节次的选定。

3、接口设计

此处接口是指我们在服务器端写好的Servlet，在微信公众平台当中用户给平台发送消息的时候将消息封装成XML的格式请求Servle，然后经过处理、运算会返回一系列的数据，并打包成XML的格式交给平台，然后通过平台的解析之后展示到用户的界面当中。①、设置公众平台与服务器的对接接口

在配置公众平台的后台服务器的时候会填写URL与Token口令

通过在微信公众平台的接口配置页面访问我们写好的验证接口，即coreServlet，提交之后会将我们的部署在SAE上面的服务器作为公众平台的后台服务器。②、消息响应接口

在将服务器与微信后台对接之后，用户发给平台的信息将自动发送到我们服务器当中，因此，服务器当中必须要有一个消息响应的接口

（五）第三方引入

在开发过程当中每一个模块都亲自做一遍将会是一个很庞大的工作量，而且并不一定会取得到预想当中的效果，举个例子来讲：在平台当中开发一个独立的学生交流论坛，论坛的实现代码量就不少，而且在百度上学校就已经有了贴吧，两者必然会冲突，因此在校园微信公众平台当中将贴吧、百度地图等都引入了进来。不但减少了开发难度，而且现有的体系非常的完善、准确、功能强大，免去了维护的困难。①、百度地图引入

在实现附近搜索功能的时候利用百度地图的定位以及搜索功能实现附近搜索，效果如下

在给平台发送地里位置之后给用户发送如下消息：

通过回复功能编号就会使用百度搜索功能，如发送

点击想要寻找的地方就会出现步行导航

02

②、贴吧引入

在公众平台当中引入西安科技大学贴吧，能够是用户快速的利用公众平台在贴吧当中操作，效果如图：

三、项目研究过程中的难点及解决途径，应用的关键技术

1、校园微信公众平台后台服务器的搭建 微信后台服务器的搭建需要一个平台，只需任意一种可以提供HTTP服务的后台语言（如Java、PHP或Ruby等）即可接入将微信公众平台，在此我们选择将SAE作为我们的服务器搭建的平台。SAE只是一个平台，能够将我们的代码正常运行，并且能够在外网访问的到的平台，相当于一个在网络上搭建的Apache，我们想代码部署上去之后，就能够作为我们的后台服务器运行。

2、开发语言 ①PHP 在前期的开发过程中，因PHP开发语言在Web开发领域能够非常快速的执行动态网页的能力以及其简洁的优势，让我们学则了PHP作为我们项目的主要开发语言。

但是在项目的中期，需要做数据的处理、交互，我们的团队对PHP的掌握程度还不够，因此这是我们遇到的第一个问题。有两种解决方案，第一，继续学习PHP语言；第二，放弃PHP使用其它的语言作为开发语言。第一种方法，我们没有那么多的时间和精力在去继续学习一门语言，因此只能选择第二种方法，使用其它的语言作为我们的开发语言。②JAVA JAVA语言是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。并且在大学的课程安排当中是我们计算机学院学生的必修课，我们对JAVA就已经有了相当的基础，因此我们重新选择JAVA语言作为我们第二次选择的开发语言。

因为我们对JAVA语言接触的比较早，并且用它完成过不少项目，对JAVA的使用比较熟悉，所以项目从PHP转到JAVA的时候也比较顺利，并且后期的功能实现也更快更好的进行。

3、将传统的Web页面移植到移动客户端

校园微信公众平台是基于微信公众平台，因此平台的开发

就有很大的局限性。对平台的开发无非就只有三种，第一种利 用微信公众平台所提供的接口进行整合、开发；第二种，进行 交互式的消息回复；第三种，Web拓展。

在微信公众平台的自定义菜单有click和view两种选择，click是进行消息回复，而view则是可以连接到指定的url地址当中去，因此对微信的开发也有Web开发的成分在里面。在我们构建的Web时候发现，与传统的PC端的开发有很大的不同，如果直接将PC端的Web页面移植到移动客户端会出现各种问题，比如网页的大小不合适，不能够完整的显示，这样用户体验度就会下降很多，因此对Web页面做处理之后再显示在平台当中就显得尤为重要。

四、指导教师对项目成果的推广应用价值及存在问题总结

该项目是基于微信公众平台的面向校园群体的开发，由公众账号和服务器后台系统组成，平台的后台服务器是搭建在SAE云服务器当中的，减少了开发成本和运维的难度。在微信公众平台的基础之上引入了百度地图的api能够准确的定位到用户的具体坐标，此外还增加了用户自定义菜单，丰富了平台的内容。附近查找的导航是基于百度地图连接后的算法处理实现的，使用算法简化了路径最短规划的方法，是导航更佳的简单可行，导航路线也是基于多图层设计。在消息回复当中添加了图书查找功能，结合了西安科技大学图书管的检索功能，能够在平台当中清晰的展示出图书馆的图书借阅情况及馆藏。

项目在操作过程中有很多的困难，但学生积极学习，迎难而上，在平台的显示和后天服务器方面都做得相当好，实现了预期的一些功能，校园微信公众平台的信息与后台服务器数据交互完成的可以，在平台当中图书查找、附近搜索和校园招聘指南都有一些预期的成果，附近搜索的处理，引入了百度地图的索引等方面的完成有很好的创新性。在开发结束基础上，虽然各方面的功能都可以实现，但仍有很多不足之处，例如校园招聘，只是将一些就业信息笼统的整合到了一起，是学生对网络知识了解的不够深刻导致的，这方面未能达到最好的效果。在自定义菜单中，界面的显示有一些不够合理，导航路径的规划细化不能够实现实时导航，只能不断的请求服务器发送导航信息；图书检索所提供的信息未能达到预期的完美效果，虽然实现了该功能，但这一部分应该再细化再完善，这样才能发挥最大的作用；在平台中有一些多余成分，像查询天气、查快递在使用中的意义不大，希望能进行进一步的完善。

项目在结束时存在的问题已经罗列出来，后期的研究方向主要就是进一步细化这些功能，在现有的基础之上完善现有的功能，并且设计出实用的功能，试校园微信公众平台更好的为学校和学生提供服务和便利。

五、成果总结及佐证材料

本平台是基于微信公众平台的开发，在SAE上部署后台服务器和数据库，作为我们的数据支持。平台的功能包括：新生入学指导，校园招聘信息展示、图书查询、校园二手市场、失物招领、自习室查询、附近搜索等功能。

● 校园微信公众平台公软件一套。

● 校园微信公众平台，软件著作权正在申请当中。● 校园微信公众平台软件使用说明书。

六、参考文献

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第五篇：大学生创新创业训练计划项目结题报告

大学生创新创业训练计划项目结题报告

一种集成式自供电纳米化学传感器的设计和制作

项目成员：何旺球（1426410514）王鹏云1426410408 陶俊贤1326410232 黄家仪1326410116 指导教师：祝元坤 摘要：

本项目以石墨烯作为基本功能单元，设计并制备一种新型的集成式化学分子驱动自供电传感器件；超薄二维纳米材料（石墨烯）作为基本功能单元制备新一代的自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖且另一部分暴露，当器件接触极性分子时，可以产生明显的电信号。因此，本项目的研究具有一定应用前景和重要学术价值。该类自供电传感器件可能应用于生产微型纳米传感器，具有自主创新知识产权。

1引言

近年来，随着纳米材料及纳米科学技术研究的不断深入，各种微纳电子器件不断被研究开发，并在军事、生物医学、环境监测等领域展现出十分诱人的应用前景[1]。微纳电子器件不仅尺寸小，而且具有功耗低、速度快、易于大规模集成、可移动等特点，但微纳电子器件需要有微尺度电源系统来供给电能，来维持正常工作。随着电子产品小型化，亟待开发即能为之提供能量并且小、轻、具有柔性的自供电传感器件。如果微电源器件能够持续收集环境中的能量并转换为电能，将会永久性解决电池耗尽的问题。因此，开发具有能量转换功能的微电源，并与传感器等器件集成构建自供电系统，是非常迫切的。可穿戴、物联网、智慧城市等新兴产业的发展将推动微纳电子器件市场的迅速发展，牵引微电源产品的技术变革和不断创新。

微纳自供电器件是当今的研究热点，目前的研究集中在以下几点：1）不断提高能量转换效率。如何在减小尺寸的同时保持高的能量转换效率，需要新材料和新工艺。2）具有柔韧性。未来可穿戴、可移植等器件的发展需要柔性的器件与之配套。3）易于集成。为满足自供电、自供能驱动等系统的需求，微电源器件应易于和传感器等进行集成。4）可从环境中持续捕获能量。微电源器件不仅要有能量存储功能，还要能持续将环境中的能量转换为电能。自然界不缺能源，大学生创新创业训练计划项目结题报告

关键在于如何将能量有效收集并转换为电能，这需要不断开发新型的自供电传感器件，将环境中潜在的光能、生物能、热能、振动能、电磁能等能量源转换为电能。

微纳自供电传感器件的国内外研发现状：哈佛大学C.M.Lieber教授采用Ge/Si核壳纳米阵列制作了太阳能电池[2]。美国佐治亚理工学院Z.L.Wang教授在2006年提出了纳米发电机的概念，利用ZnO纳米线的压电效应实现机械能到电能的转换，并在之后的研究中发展了压电电子学的概念[3]。最近，他们在单个原子厚度的二硫化钼内观察到了压电效应，并研制出全球最纤薄的发电机兼力学感知设备，其不仅透明轻质且可弯曲和拉伸[4]。复旦大学的彭慧胜教授成功制备出可拉伸的线状超级电容器，为可穿戴智能设备中电能的供应提供了一个解决思路[5]。上海交通大学利用非硅微加工技术制备了基于MEMS的压电发电机并表征了其俘能效果。中国科学院苏州纳米所在新型柔性可穿戴仿生触觉传感器即人造仿生电子皮肤方面做了系列工作[6]。南京航空航天大学郭万林教授首次实现石墨烯表面拖动海水液滴发电, 并揭示了其中的物理机制，为石墨烯在能源领域的应用开辟了新方向[7]。中科院沈阳金属所设计并制备出基于碳纳米管/石墨烯的柔性能量存储与转换器件，并发现其具有循环稳定性好、可快速充放电、可弯折等优异性能[8]。北京大学和大连化物所在石墨烯PN结的调控调制掺杂生长与光电转换器件研究中进行了前沿性探索[9]。

在之前的研究工作中，我们团队提出一种可将环境中的化学能转换为电能的新型器件——分子驱动自供电传感器件，当器件所处环境中化学分子状态发生变化时可触发电信号，从而实现电能的捕获。当极性化学分子接触部分覆盖的ZnO纳米线时，ZnO覆盖端和暴露端由于功函数不同而产生内部电势差[10]。利用这一原理可制成自供电的酒精检测仪，也可检测不同浓度、不同类别的有机化学试剂[11-14]，当人吸气-呼气循环作用于器件时，如图1所示，在无任何外接电源的情况下，器件可产生 2-8 nA 的脉冲电流信号，交换电极可获得相反方向的电流信号，这意味着电流信号非测试系统误差或电阻变化引起的。器件能将人体连续的吸气-呼气转换为电信号，这意味着人呼吸也可以发电，无疑是令人振奋的。以化学分子驱动器件产生电能是继光电、热电、压电效应之后的一种全新的器件设计理念，包含丰富的物理内涵；基于这种理念构建的器件未来在物联网传感器、2

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可穿戴器件、生物医疗器件等领域的自供电检测/自驱动系统构建等方面有巨大的应用前景。

图1 吸气-呼气循环作用于ZnO阵列自供电传感器件所产生的电信号 超薄二维纳米材料，如石墨烯等，因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景[15]。石墨烯的费米能级可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控。基于这一点，我们提出利用超薄二维纳米材料（石墨烯）作为基本功能单元制备新一代的自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。前期的研究发现，石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖，部分暴露，当器件的暴露部分接触乙醇分子时，可以产生35 nA左右的电信号[16-18]。初步的研究结果表明石墨烯作为基本功能单元制备自供电化学传感器件是可行的。本申请项目提出以石墨烯作为功能单元制备自供电化学传感器件，有望获得高转换效率、超小尺寸、稳定的微电源器件，为自供电式微纳器件设计及性能优化打下基础。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控前期研究工作从实验上证明了利用半导体功函数调控实现能量捕获的可行性，但是，器件要取得实际应用，必须要有高的能量转换效率，且能实现持续电能转换，这就需要对器件性能影响因素及器件工作机制进行深入研究[19]。除此之外，ZnO材料化学稳定性差也是器件实用化的重要瓶颈。因此，有必要寻找新的替代材料实现类似能量转换功能。在本项目中，我们将在之前研究的基础上，进一步深化器件工作机制的研究，推进分子驱动自供电传感器件的实用化。石墨烯作为器件功能单元的可行性与优

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势：近十年来，石墨烯因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景[20-23]。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控[24]。基于这一点，在本项目中，我们提出利用石墨烯作为基本功能单元制备新一代的分子驱动能量转换及自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。在前期的研究中，我们利用石墨烯制备成器件，石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖，部分暴露。当工作端接触乙醇分子时，工作端工作函数发生变化，而密封端工作函数仍保持不变；由于同一种材料费米能级必须处于同一水平，由于载流子的迁移，器件两端产生接触电势差[25]。实验结果表明，乙醇液滴可使器件可产生35 nA 左右的电信号，这表明石墨烯作为基本功能单元制备分子驱动自供电传感器件是可行的。以石墨烯制备器件具有以下优势：首先，二维石墨烯具有大的比表面积，对化学分子有更高的敏感性，更容易进行表面电势的调节；其次，石墨烯具有良好的机械性质，可以做成柔性器件；再次，石墨烯的电子输运性质和功函数可在很大范围内调控，表面改性、应力、化学环境等都可以使石墨烯功函数发生变化。综合这些优势和前期研究结果，我们认为，以石墨烯作为功能单元制备分子驱动自供电传感器件，有望获得高转换效率、超小尺寸、柔性、稳定的微电源器件，满足实际需求[26-27]。实验部分

2.1 实验药品及气体

固体材料：超薄二维纳米材料（石墨烯）

所用极性有机液体：无水乙醇、异丙醇、丙酮、二氯甲烷、吡啶、二甲基甲酰胺主要测试光照：黑暗、日光灯、紫外灯（365nm）

2.2 实验设备及仪器

本实验所用到的设备仪器： 2.2.1半导体参数分析仪

半导体参数分析仪是一个模块化、可定制、高度一体化的参数分析仪，可同时进行电流-电压(I-V)、电容-电压(C-V)和超快脉冲 I-V 电学测试。使用其可

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选的 多通道开关模块，可轻松地在 I-V 和 C-V 测量之间切换，而无需重新布线或抬起探针。半导体参数分析仪是最高性能的分析仪，可加快用于材料研究、半导体器件设计、工艺开发或生产的复杂器件的测试。使用时，先将器件连接在参数分析仪上，打开电源和电脑上的系统。设置程序，测试器件的伏安特性曲线、转移特性曲线，探究器件的迁移率、载流子浓度等基本的电学性能和半导体材料的电流电压随时间的变化曲线。

图2（a）半导体探针台和（b）半导体参数分析仪

2.2.2X射线衍射仪(XRD)X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)，其工作原理是根据布拉格方程2dsinθ＝nλ，图3所示，实验仪器根据接收的θ角度变化信息及其强度分布信息可以得到晶体的点阵平面间距和原子排布信息，分析晶体的点阵平面间距和原子排布信息便能获得材料成分和内部原子(分子)结构等信息。

图3 布拉格衍射示意图

本论文中采用的XRD型号为D8-ADVANCE，由德国Bruker-AXS公司生产，如图4所示。衍射实验使用的测量电压和电流分别为40kV、30 mA，实验中的衍射X射线为Cu-Kα射线，射线波长为0.1541 nm。

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图4 D8-ADVANCE型转靶X射线衍射仪

2.2.3扫描电子显微镜(SEM)

扫描电子显微镜可以方便的得到所制备材料的形貌特征及结构特征，是材料研究的关键。在使用过程中，其利用多种信号转换，得到经电子束激发相应材料表面产生次级电子信号，利用这种电子信号来完成对材料的形貌的表征形成我们所看到的图像特征。对导电性较差的样品，为避免观测样品表面时，因积累电荷从而影响观测，通常需要喷涂一层重金属薄膜。

本论文采用美国FEI公司生产的QuantaFEG450型场发射扫描电子显微镜(Field-Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)对样品进行表面形貌和结构的表征，主要测试参数为：电子枪和样品的距离10 mm，加速电压为30 kV，电流为10μA。

2.2.4石墨烯等二维超薄结构纳米功能材料的制备

近十年来，石墨烯因其独特的物理化学特性成为材料界最为活跃的研究主题，在能量转换与存储、柔性透明显示、复合材料、传感器、集成电路等领域表现出十分诱人的应用前景。理论和实验结果表明，石墨烯的功函数可以通过原子分子掺杂和气体分子的吸附进行有效调控。基于这一点，在本项目中，我们提出利用石墨烯作为基本功能单元制备新一代的分子驱动能量转换及自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。

采用化学气相沉积方法以及Langmuir-Blodget方法制备了大面积（氧化）石墨烯材料。化学气相沉积法是制备石墨烯常用的方法，该方法的优点在于易实现石墨烯的大面积合成，常以铜、镍、铂等金属为衬底，通过渗碳冷却、表面催化等工艺制备得到大面积连续的石墨烯薄膜。实验中，以C2H4为碳源，H2为载气，以Ni和Cu为催化剂，生长温度控制在800-1000℃，通过调控对开式管式炉中的碳源、压强、温度以及生长时间，控制石墨烯的生长厚度。利用化学气相沉积

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方法，获得了表面连续的大面积石墨烯材料。

为了进一步探索并优化化学气相沉积实验过程，我们采用化学气相沉积方法制备了大面积二维超薄半导体纳米材料，并以此二维超薄结构的半导体纳米材料制备类似的化学分子驱动自供电传感器件，借此与高质量石墨烯材料的制备方法和器件制作工艺类比，优化化学分子驱动能量转换及自供电传感器件性能，并深入探究器件工作机理。采用化学气相沉积方法，制备了具有二维超薄结构的氧化锌以及二硫化钼半导体纳米材料。探索了具有较大比表面积的二维超薄结构的半导体纳米材料最优化生长工艺；研究了不同升温速度、生长温度、生长时间、掺杂元素、反应气体及载气比例以及流量等条件，制备的大面积二维超薄结构半导体纳米材料的成分、结构、形貌以及光、电、机械等性能；实现了在不同表面状态的硅、二氧化硅以及不同晶体取向的蓝宝石衬底上生长高质量大面积二维超薄结构半导体纳米材料。

在实验研究上，以化学气相沉积法生长的大片石墨烯和化学剥离的氧化石墨烯（或还原氧化石墨烯）为实验对象，综合利用带环境气氛的Kelvin探针显微镜（KPFM）、聚焦离子束刻蚀（FIB）等材料领域先进样品表征、加工手段开展研究；归纳分析化学分子接触时石墨烯功函数变化的微观机制与器件的宏观行为，为基于功函数调控的微纳能量转换器件的材料、器件设计及性能优化打下基础。通过研究生长条件及复合工艺，对石墨烯材料以及二维超薄结构半导体纳米材料结构、成分以及形貌、光学和电学等性能，获得了控制大面积二维超薄结构纳米材料的最优化生长工艺。

2.2.5基于二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件制作

以化学气相沉积制备的大面积石墨烯材料和Langmuir-Blodget方法制备的大面积氧化石墨烯薄膜为功能单元，制作化学分子驱动的自供电传感器件。

基本器件制备工艺流程如图5所示：1）选择CVD生长的大片单晶石墨烯，转移到Si/SiO2衬底上。综合拉曼、透射电镜、X射线衍射仪、半导体参数分析仪等手段表征所制备的石墨烯的微观结构及物理性质；2）用铝箔做掩膜遮住中间部分石墨烯，用电子束蒸发法在石墨烯两端镀电极，用导线将电极引出以备测试； 3）用铝箔做掩模，遮挡一半石墨烯，通过低压气相沉积法在器件表面旋涂一层派瑞林(Parylene C)覆盖另一半石墨烯。

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图5石墨烯化学传感器件制作的工艺路线图(a)在铜上生长的石墨烯；(b)将石墨烯转移到Si/SiO2衬底上；(c)用铝箔做掩膜覆盖石墨烯中间部分；(d)用铝箔做掩膜蒸镀两端电极；(e)引出两侧电极，用铝箔做掩膜，沉积parylene C；(f)去掉

掩膜得到所需器件。

经外引导线，获得了以大面积石墨烯为功能单元的聚合物半遮盖式化学分子驱动自供电传感器件。此外，选取了具有较高表面积的氧化锌和二硫化钼等二维超薄结构半导体纳米片材料，制作大面积二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件。通过设计掩膜版的位置和大小，镀制电极，涂覆半遮盖式聚合物薄膜等步骤，制备了化学分子驱动自供电传感器件。

图6自供电传感器的结构图 结果与讨论

3.1超薄二维半导体纳米材料（石墨烯）基本电学性能研究

化学分子驱动自供电传感器件的性能评价主要涉及对其基本电学性能以及在化学有机溶液作用下输出电学性能的测试。基于此，我们首先测试了大面积石 8

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墨烯基化学分子驱动自供电传感器件的基本电学性能：包括石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的漏电流行为，以此评价器件封装完好性以及相关介质层的绝缘性能等；在此基础之上，通过测试石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的伏安特性曲线，获得了石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的工作特性以及电极接触类型等关键器件参数，如图7（a）是超薄二维半导体纳米材料（石墨烯）的伏安特性曲线；最后，在P型硅/二氧化硅介质层衬底的作用，通过调控背底栅极电压，测试了石墨烯化学分子驱动自供电传感器件的转移特性曲线，测试了器件的半导体类型和栅极电压的调控作用等器件参数，图7（b）是栅压对石墨烯伏安特性曲线的调控作用。作为对比，对基于大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件进行了类似的基本电学性能测试。

（a）

（b）

图7氧化石墨烯自供电传感器件的电学性能；（a）伏安特性曲线；（b）背底栅

极电压对其伏安特性曲线的调控作用

3.2 化学分子驱动能量转换器件性能测试

在获得化学分子驱动自供电传感器件基本电学性能的基础之上，测试了不同化学有机溶液作用下，大面积石墨烯和二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的输出电学性能。首先测试了无外加电压激励作用下，化学分子驱动自供电传感器件的漂移电流以及电压随时间的变化规律，获得了能量转化器件的背景噪音以及稳定性等关键器件指标，图8（a）所示为传感器件的背景信号；随后，通过控制滴加化学有机溶液，测试了大面积二维结构超薄纳米材料化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，图8（b）所示，分析

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了化学分子蒸发速度与器件电流电压信号的变化规律，建立了有机化学分子的极性、表面张力、润湿性等参数，与器件输出电学性能之间的内在联系机制，探究了化学分子在二维超薄半导体纳米片表面的吸附-脱附行为及器件能量传递机制。化学分子吸附在二维超薄半导体纳米片表面时，器件产生电信号，伴随载流子的转移，二维超薄半导体纳米片密封端和暴露端的费米能级达到平衡，电信号消失；要使器件持续工作，必须使化学分子处于不断吸附-脱附的动态循环中。

（a）

（b）

（c）

（d）

图8（a）GO传感器件的背景噪音信号；（b）滴加6微升二氯甲烷后的电流以及电压随时间变化曲线；（c）不同量丙酮的电流随时间的变化曲线；（d）源极和漏极反向连接后，滴加6微升二氯甲烷的电流以及电压随时间变化曲线 随后，研究了不同滴加量作用下，大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律；图8（c）为在分别滴加 10

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10微升和5微升丙酮溶液时的比较，滴加量多时电信号持续的时间明显加长。测试了暴露面积以及遮盖不同位置下，大面积二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，获得了最优化的聚合物遮盖层材料种类以及遮盖位置和暴露面积等器件关键设计。在此基础之上，获得基于二维超薄结构纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的最优化制作工艺。

此外，通过正负极（源极漏极）倒转连接等方式，重复测试了大面积二维结构超薄纳米材料化学分子驱动自供电传感器件的电流以及电压随时间变化规律，获得了预期的形状相似但方向相反的电流电压信号，如图8（d）所示为氧化石墨烯器件正负极（源极漏极）倒转后滴加二氯甲烷的电流电压随时间的变化曲线，结合直接采用二氧化硅介质层作为功能单元制作的器件测试结果，证明了在滴加极性有机液体后产生的电流电压信号非偶然发生，而是由于化学有机溶液分子驱动作用下，石墨烯以及二维超薄纳米材料等功能层产生的必然规律性信号。结论

本项目采用化学气相沉积法制备了超薄二维半导体纳米材料（石墨烯），并研究了超薄二维半导体纳米材料的成分、微观结构、形貌和光电性能。我们选择了生长质量良好的超薄二维半导体纳米片，经过一系列的工艺，制备了化学分子驱动的超薄二维半导体纳米材料自供电传感器件，测试了其基本电学性能。在获得化学分子驱动传感器基本电学性能的基础之上，测试了不同化学有机溶液作用下，大面积石墨烯和二维结构超薄纳米材料的化学分子驱动自供电传感器件的输出电学性能。展望

本课题对化学分子驱动自供电传感器件性能进行了初步研究，证实二维超薄材料纳米传感器件在极性分子作用下能够产生稳定持续的电能，为解决微纳电子器件的微电源的维护和替换难题提供了新的思路。因此，希望有越来越多的人来研究制备自供电传感器件，也希望能对自供电传感器件的其他性能进行探究。相信随着纳米科技的发展，自供电传感器件作为一种优秀的纳米功能器件，具有非常广阔的前景。

大学生创新创业训练计划项目结题报告 参考文献

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