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广泛的公民参与可以充实公共管理的内容和确保公共利益的实现,它是现代公共管理不可或缺的重要环节,是促使公共部门实现其公共责任和良好治理的一个重要手段。下面是我为大家推荐的公共管理硕士 毕业 论文，供大家参考。
公共管理硕士毕业论文 范文 一：公共管理实验研究强化问题分析
实验研究作为较成熟的研究 方法 ，可以引入公共管理学科;实验研究作为一种知识创造的方法，其本身也需要结合所应用的学科特征被研究而发展。基于这两个层面的考虑，借助于本期的两篇公共管理实验研究 报告 ，这里对实验研究相关的几个问题进行概要性讨论，以图引起公共管理学者的深度关注。
一、公共管理学科应加强的实验研究
学术研究的基本任务是对自然、社会、人文、科学技术等现象进行描述、解释及其应用。其中，关键和困难的环节是对所研究对象的内在机制的解析，而这，在现代科学研究范式意义上，体现为对其因果关系及其机理的分析与验证。由于自然，尤其是社会现象的复杂性，自然情形下的观察是被动的、表面的。因此，如何主动地、深度地、操控性地进行因果关系机理研究，就成为现代科学研究的有效方法论的追求目的。基于西方____宗教信仰中的理性学派传统，萌芽于文艺复兴后期，成形于近代资本主义早期，完善于科学理性昌盛的20世纪中期的实验研究方法，目前已成为自然科学、社会科学的重要研究方法，其影响力如此之强，以致如哲学这样高度抽象的学科，也出现了如“实验哲学”这样的研究方式(Knobe，2012)。政治科学与公共管理的实验研究进展较为滞后。有人对《美国政治科学评论》(APSR)所发论文的研究方法进行了评估，发现该刊所发表的真正实验研究论文出现于1992年以后。1950—1992年，美国政治科学三大主流刊物《美国政治科学评论》(APSR)、《美国政治科学杂志》(AJPS)、《政治学杂志》(JOP)共发表实验方法类论文58篇，但之后的1993—1997年5年间，却发表了实验 文章 28篇，占到1950—1992年所发表的实验类论文的33%。21世纪头5年，政治学实验论文更是快速发展，三大刊物所发论文47篇，这还不包括14篇问卷实验(SurveyExperiments)论文。政治科学的实验研究已从偶尔为之，发展成为被普遍接受的和有影响力的研究范式。实验研究在国际关系研究中也有不少应用(Hyde，2015)。政治学家埃莉诺•奥斯特罗姆(ElinorLinOstrom)之所以能够获得2009年的诺贝尔经济学奖，与其实验方法的娴熟应用不无关联(Morton&Williams，2010)。至于公共管理学科，实验研究较为滞后，直到近期，才有意识地推进这方面的工作(Jilke，etal.，2014)。由此可见，公共管理的实验研究，是值得大力推动的、有巨大学术潜力的研究方式和领域。基于实验研究的优势，《公共行政评论》本期推出以中国问题为研究对象，以实验方法为手段的专栏。之所以推出以实验研究方法为主题的专栏，旨在凸显本刊的学术意图———推进实验研究方法在公共管理研究中的应用，尤其是推动具有中国学术气息的公共管理实验研究。
二、实验研究方法的基本逻辑与问题
如今，实验研究方法已成为成熟的学科，全面介绍其状况、学理是本导语不能胜任的，然而，为推动这方面的研究，提纲挈领式的核心思想介绍又是必要的。实验研究方法的含义有诸多种界定，一般是指理论驱动(即理论判断验证为研究目标)下，在典型或人为特定的条件下，采用科学仪器、设备，主动干预和控制研究对象，获取因果关系科学事实，验证理论假设的研究方式(Webster&Sell，2007)。实验法的基本逻辑是:①确定研究问题，构建理论框架;②理论操作化，包括理论命题变量指标化，因果规律的自变量、因变量操作化，指标数据化，统计方法适应性选择等;③实验操作与监控;④分析、解释实验结果，形成理论结论。这是一个从理论意图到变量操作，因果关系解释，形成理论的多阶段过程。其不同阶段的具体方法、方式(如理论构建、实验设计和数据分析等)，构成了实验研究的方法论知识体系。随着自然和社会科学实验研究的发展，如今已成为包括诸多实验方法和统计方法的庞大、复杂学科体系。实验法之所以被视为科学研究的经典方式，在于其人为性、随机性(Randomization)和操控性(Manipulation)的特征。人为性指实验研究往往是通过人为设定环境或条件，构造“纯”理想的事件环境，并在此环境下观察、测量被试的行为变量;操控性指对理论的变量关系进行呈现、控制、强化等，使所研究的因果关系得以重复展现，以发现其内在因果机制;随机性则是以随机原则控制被试、条件，保证因果关系不是偶然的、内生的或外在系统误差带来的，保证因果变量的普遍性。正是运用这些方式的综合应用，使科学研究最为关注的因果关系可以从复杂的社会 文化 背景下被抽离出来，以操控的方式进行验证，从而对不确定世界的内在机制给出确定的解释(Palfrey，2009)。实验研究最为人所诟病的问题是外部效度问题。外部效度指科学研究中的实验结果类推到真实社会情境中的其他母体或环境的有效性(Webster&Sell，2007)。用更通俗的话说，即人为实验条件下的研究发现推论到现实情境所产生的失效现象。对于实验研究的外部效度问题，学术界有不少争论或解释(Webster&Sell，2007)。
作者认为，应这样理解:一是，实验研究的优势是内部效度而非外部效度。应当承认，实验研究，尤其是社会科学的实验研究，外部效度困境确实存在，但不能因此而对实验研究的价值完全否定。实验研究的根本特质是以操控的方式对所研究的理论问题进行因果关系呈现、验证，从而对事物的规律进行理论解释。所罗门•阿希(SolomonE.Asch)的从众实验情境在真实生活几乎不会发生，但恰恰是实验室的从众研究给出了如此令人震惊的从众现象(Asch，1955)。二是，实验研究的结论有特定的逻辑界限。每一种研究方法的结论在推论上均有其逻辑依据，如果说问卷调查法的结果适合分布式推论，个案研究方法的结论适合结构式推论，实验研究方法的理论发现则只适合因果关系性推论。因此，实验方法做出的结论不应是分布式推论或结构式推论。而这一点，不要说刚刚从事实验研究的学者，甚至是有 经验 的学者，也可能无意识地把因果推论逻辑转变为分布式推论逻辑，从而带来外在效度的严重误差。此外，实验研究还有一个常常为人批评的问题，即研究结果发现往往是“不过如此”的常识验证。对此，人们可能会说:“我感觉就是如此，还需要做实验吗?”实验研究的确有这种现象，即通过细致、严格、大量的实验，证实了常识。对于这一似乎费时费力、似无必要的现象，学术的理解应这样:一是，生活常识的证实即是科学活动的一部分。人类是有智慧的动物，即使一个资质一般的人，通过对生活经验的深度 反思 ，对某一现象的分析、解释也可能是对的，但在科学的因果关系验证标准看来，这是不可靠的，对其检验乃是人类理解自身的学术任务;二是，对于生活常识的判断，学术的研究往往能够给出常识之外的新理解。如在日常生活中大多数人都知道，人有服从性。这是对的。但斯坦利•米尔格兰姆(StanleyMilgram)经典服从实验不仅证实了这个生活经验判断，还给出了令人震惊的新发现。在进行实验之前，米尔格兰姆曾就被试的服从比例对其心理学家同事进行了调查，他的同事判断，只有少数几个人，甚至只有1%的被试会完全服从实验指令，直到使用最大伏特电力进行惩罚。但结果却是，在第一次实验中，就有65%(40人中超过27人)被试完全服从惩罚指令，直到450伏特的最大惩罚度。尽管被试在服从命令的过程中，都表现出不太舒服，甚至说想退回实验的报酬，但没有被试在到达使用300伏特电击之前拒绝服从指令(Milgram，1963)。该类实验的元分析(Meta-analysis)发现，被试愿意施加致命的伏特数的比例约在61%至66%之间(Blass，1999)。由此可见，实验研究能够对常识判断有深度的补充。
三、公共管理的实验研究应有自己的学科特征
如今，实验研究已成为成熟的研究方法，甚至不少学科已形成了有自己学科特色的实验方法体系。如心理学、经济学、社会性、政治科学等。公共管理科学开展实验研究，虽然存在汲取与追赶这些学科的任务，但也要注意形成自己的实验研究特色:首先，应依据公共管理的学科特征使用实验方法。实验研究虽然涉及大量的技术甚至技巧问题，但根本看，是以理论构建为驱动的，而理论构建，不同学科的逻辑基础是不同的。就公共管理而言，即使从最直接、简单的定义理解，公共管理的特征是政治—文化—社会性的。显然，这不同于个体性的心理学研究，也不同于效用最大化的经济学研究。由此，简单借用心理学或经济学的实验理论或方法就可能出现底层的的不契合问题。那么，该如何以公共管理的学科特征进行理论构建?不同学者会有自己不同的选择。如果要在这里给出具体的建议，笔者的建议是，采用“问题中心，公共管理 思维方式 ”的研究策略，即从公共管理的真实社会情境中，发现研究问题，以其总体性状态和内在逻辑为基础，以公共管理学科的思维方式来构建理论框架。现代学科有分别和界限，但“问题”总是在“那里”，“问题”是不分学科的，故而，若简单地以某一学科或某种理论为解释框架，有可能肢解“问题”，使研究“问题”失真。但是，现代学科毕竟有自己学科立场，而学科立场突出体现在学科的思维方式上。如心理学的思维方式突出表现在以还原分析的方式研究心理活动的因素及其机制。公共管理学科的思维方式虽然有不同理解，但大概可以理解为，以合法性和有效性检视公共管理活动与政策的恰当性，以此为内在依据，构成公共管理研究的“问题框架”。至于具体的构建方式，因素—结构—功能的此为策略是可资借鉴的方式(景怀斌，2011)，即从公共管理的视野看，所研究对象的构成要素是什么?要素间的结构是什么?结构具有什么样的功能?其功能在合法性与有效性方面的表现如何?等等。进而，采用实验方法验证理论判断。其次，公共管理也应注意形成自己学科特有的实验方法。不少社会科学在发展中形成了自己的实验方法。如，心理学实验方法的成熟，与其早期心理物理学的实验研究历程分不开。而且，心理学不断汲取新的技术方法扩充实验方式，如心理学汲取了脑神经研究手段，形成了脑认知研究实验技术。类似地，公共管理能否结合自己的学科特征形成自己的实验方法?理论上是完全可能的。当然，这需要艰苦的学术努力才能实现。第三，同任何方法都有局限一样，实验研究有自己的适应范围。实验研究虽然需要大力推进，但它不是“包打天下”的唯一“法宝”，应根据研究任务与问题“采用”，而不是为显示“高大上”而不分青红皂白地“套用”。本期的两篇实验报告是这方面的尝试。其中，《观念形态激活对公共问题决策的影响与机制》即体现了“问题中心，公共管理思维方式”的研究策略。
所谓“问题中心”，既是以中国社会出现的观念形态争论为研究对象———试图回答“人们为何以掌握真理的感觉有偏见地认知”社会现象的理论机理，形成了观念形态如何扭曲公共问题决策的研究议题，“公共管理思维方式”即以把此问题置于合法性与有效性检视来设计具体研究问题，而不是借用已有的心理学理论来研究。在这一思维方式下，采用3(“左”“中”“右”观念形态)×2(激活、未激活)被试间实验设计，通过观念形态激活控制，验证了观念形态激活后对公共问题决策的扭曲现象，进而分析了其机制，为公共问题决策提供了若干建议。另一篇实验论文《如何有效征税:来自纳税遵从实验的启发》则从实验经济学的角度，考察税率对人们纳税遵从以及国家税收收入的影响。实验分析，在其他情况不变时，法定税率越高，纳税人逃税越多，但纳税额却越高的结论。作者针对A-S模型或者道德—契约模型的解释局限，以“前景理论”来解释这一发现，将纳税决策过程看成纳税者受到“逃税利益”和“心理机制”双重影响的结果，纳税人会以“法定税负”为其决策参考点，逃税可以带来额外心理收益，纳税人又对这部分收益表现出敏感递减的趋势。这就说明其为何在较高税率时，即便逃税更多、自愿纳税却也更多，从而为如何有效征税提供了实验理论依据。总之，公共管理的实验研究已成趋势，需要跟进，但公共管理又如何在此趋势中形成自己的方法论特征，更是学科任务之一。在这个意义上，公共管理的实验研究面临着引进与创新的双重挑战，需要更多的关注和投入。
公共管理硕士毕业论文范文二：创新文化对公共管理的影响分析
1文化与公共管理的关系
在内容方面，文化必然会给公共管理活动带来一些作用，比如针对社会成员建立行动规范，将其观念限制在一定范围或是方向上，构建社会文化环境等，也就是说它让公共管理系统的思维和动作能够和文化环境匹配在一起，达到平衡的状态，否则就会失衡。拿行政活动来说，这种活动的最终效果，大大受到行政人员综合能力的影响，比如其知识技能、思想观念、做事态度等。也就是说，在公共管理活动这一领域，文化环境和行政系统之间是密不可分的。前者对后者的影响不仅仅限于管理主体方面，而且还会对其客体产生作用。考虑到管理主体的一切活动都处于文化环境下，所以，要确保主体所进行的公共管理工作在质量和效率方面有所保障，必须确保主体本身有一定的文化积累。也就是说要让主体和文化彼此间能够变换，让文化催生主体的改变。文化对客体所产生的作用力是通过社会传递给客体的。在社会环境下，文化倾向是决定物质转换关系的原因之一。在社会中占据主流优势的文化，会让其他文化朝着自身倾斜和发展。比如，市场经济理念中最重要的就是公平和竞争，因此随着经济市场化程度的提高，公共管理活动越来越提倡民主、公正、服务。由此可见，文化观念确实会对公共系统产生巨大的影响。在形式方面，由于文化最主要的特征就是多样化，这一性质的存在使得公共管理活动变得更加复杂和多样化。如果文化环境对公共管理系统提出了正面的要求的话，就会让系统的思维和动作逐渐向前者靠拢，公共管理系统要实现综合绩效的全面提升，最有效的手段就是将文化所拥有的正面价值和要求纳入进来。文化之所以呈现多样化的特征，和很多因素之间是密不可分的，比如历史、政治、民族等。比如，国内很多政府机构和部门作为一种实体参与到经济建设中去，政府部门人员在其中兼任某些职务。又或者是政府部门合法地利用手中的公权力，获取一些经济收入，比如售卖公共服务等。这些现象都是文化特征的具体体现。因此，如果要提升政府管理部门体系的效能，并使其拥有更高的创造性和主动性，必须在文化决定公共管理精神这一理念的指导下，重点塑造文化环境。纵观中华民族政治变迁历史，一些历史上的有识之士所提出的“洋为中用”、“托古改制”等改革理念，其本质就是以文化环境的革新为切入点，实现行政框架的改变。另外，在进行变革的过程中，必然会出现不同的文化，它们彼此之间不断冲撞，结果或是继续排斥，或是融合在一起，因此会给公共管理系统造成多样化的影响。如今，我国正在进一步深化改革开放，各种符合时代特征的改革 措施 得到执行。在这样的社会背景下，各种新思想不断涌现，无法避免地和历史遗留下的老思想、老观念产生冲突。比如勇于创新和墨守成规等，这些现象的存在就是我国文化具有多样化特征的最有力的佐证，它们揭示了文化和社会之间存在的密不可分的关系，也向民众传达了政府公共管理的特征受到文化影响的认识。文化对公共管理活动所产生的作用会一直存在，因此对文化的利用以及研究也必须得到重视，不能中断。
2创新文化对公共管理的影响
公共管理最显著的特征就是将公共文化以及市场文化融合在一起。
2.1公共管理理论行政文化创新的核心是市场理念与公共理念的融合：
根据公共管理理论可知，从本质上看，市场文化和公共文化融合即为对政府公共管理效率的要求，这是政府公共管理市场效率理念的重要基础。在以往的公共行政观念中，政府将过多的注意力放在公平、公正方面，以将成本控制在预算范围内为追求，忽视了自身所制定的政策在市场的执行效率，忽视了资金的市场价值。公共管理理论没有否定公平、公正、预算的作用，而是将部分政府注意力转移到资金市场效率方面，也就是在满足公众对公共产品和服务需求的前提下，将成本控制在最低水平。所以，在进行公共管理革新时，政府会将更多的关注倾向于服务质量方面。
2.2公共管理理论的行政价值观念创新：
公共管理对公共行政内部所包含的关系进行审视的过程，实际上就是构建和更新自身对国家和社会、政府和市场、政府和人民等多种关系认识的过程，这是对以往公共行政理论所倡导的价值观的进一步延伸。公共管理认为，公共行政应该追求公共价值以及市场价值，而且努力将两种价值归于一个方向上。公共管理理论是由“公共理论”和“管理理论”所构成的。前者突出显示公共管理组织所具有的公共性，认为公共行政的需要承担起对政治和公民的责任。后者的理论来源于现代经济学以及 企业管理 理论，它将企业这种经济主体的管理经验应用到公共部门中来。过去的行政学理论，往往都是在“公共”和“管理”二者中择其一，这种问题在公共管理理论中得到了有效的解决。把公共管理理论引入到行政学中来，有效地将“公共”和“管理”同时纳入到行政学范畴内。公共管理所追求的价值即为提升行政民主政治责任意识，它以议会和行政、政党和行政等多种关系为切入点，全面研究在既定的政治背景下，行政所表现出的适应性以及敏感性。以往的行政管理在寻找将行政和政治分隔开来的方法，该怎么样确保行政不受政治的影响;而公共管理理论却提倡让行政去主动适应政治，同时揭示了两者之间的互动关系。公共管理理论十分重视政府外部的正式生态环境因素，对公共管理产生的复杂的作用。“公共理论”从管理人员面对的公共生态环境入手，强调公共管理者必须不断提高自身对环境的敏感性，特别是当政治中混有多元民主时，公共管理人员必须能够意识到环境的变化并据此调整策略方向。“公共理论”一直在尝试寻找一条实现行政官僚体系和民主共存的途径。对于欧美国家所实施的民主体制而言，文官的选拔并没有采取选举制或任命制，不过他们被法律赋予了行政和政治权力，这是他们执行社会价值分配的必备基础。在实践中权力的度是很难把握的，这一问题长期以来都是人们关注的焦点。人们对政府的期望存在很多矛盾的地方，他们希望政府在社会经济建设方面有所作为的同时，又希望政府将重点精力放在革除弊病方面。因此才会构建很多程序来对政府进行约束。在民主政治体制背景下，官僚行政组织对民主的控制通过两种方式实现：第一种，赋予立法机构对行政部门的监控权;第二种为政务领导，也就是构建政务官和常任文官之间的上下级关系。
2.3公共管理的行政组织文化创新：
利用公共管理理论作为行政组织体制改革的指导，具体措施为将决策权和执行权赋予不同的机关。成立在人事和财务方面能够自我管理的行政执行局，通过签订合同的方式，实施行政执行管理。执行机构体制或执行局制作为一种行政执行体制，其主要的特征在于对决策和执行实施分权而治，具体来说，将位于现行科层制中的中下层组织单独抽离出来，让其实现独立经营，并将编制、人事、财务等权限赋予掌控经营大权的经理。也就是说不同部门之间的关系从上下级变成了合同关系。行政执行局的成立有法律作为依据和保障，其主要职能在于执行政府政策以及向公众提供服务，在技术、专业、监管等方面表现出自身的特性，业务之间的关联更小，不再具有政府职能部门的性质和属性，但必须接受政府部门的管理。执行机构不能制定政策。执行机构的正式成立，说明政府组织机构已经转向执行机构包裹核心政策司的形式，其中核心政策司的主要作用是制定政策，执行结构的职责为确保政策能够落实，并提供服务，这和以往作为下级单位直接听命于上级部门和领导来说是完全不同的。从行政角度来看，执行机构和政策核心司不是前者隶属于后者。后者对前者的领导是通过合同实现的。将决策权和执行权分离开来的思想，实际上是公共管理中公共文化和市场文化融合在一起后产生的。在进行这种行政体制改革的过程中，组织内部就的行政组织文化也会慢慢发生改变，主要特征在于让行政组织更加重视绩效、服务质量以及商业价值。绩效指的是在承担行政责任的前提下，行政管理必须追求更高的绩效，通过各种措施的实施，比如合同管理、组织结构简化等，促进行政组织理性和灵活性的全面提升，最终实现组织效率的大幅提高;服务指的是行政组织要转变对公民的看法，将公民当做顾客一样为其提供服务。只有服务质量得到了提高，公民满意度才会相应地提高;商业指的是要将公共服务当做一种商品，然后再推向市场。让更多的政府部门甚至是私人部门参与到公共服务建设中来，实现市场竞争目的。
2.4公共管理的行政治理观念创新：
公共管理使得公共文化和市场文化有效地融合在一起，并将二者引入到行政改革建设领域，在政府内外部展开改革。内部改革即为执行局的成立和实施，外部改革即为号召公民参与进来，充分利用公民和社会的作用。后者体现了公共管理对行政治理的颠覆性认识。在公共管理领域，有两种思想是极力推崇这一点的，即“重塑政府理论”以及“治理与善治理理论”。最具有代表性的公共管理理论就是“重塑政府理论”。该理论认为，政府改革的主导者必须拥有企业家的精神，同时在改革的过程中要充分发挥民间组织的作用和力量。具体来说：首先，在改革过程中对政府进行重新定位，政府不应该成为改革的执行方，而是应该把握改革方向。通过购买的方式，将改革执行任务交由其他组织，实际上这一过程就是公共服务产生和提供的过程。其次，对于改革中的资源来说，政府要做的事即为穿针引线，充分调动各种稀缺资源，完成改革。政府利用民主程序，为社会需要指定目标。同时，发挥私人部门的优势，不断进行商品和劳务的制造，引入非政府组织，提供更加全面的公共服务。这里提到的非政府组织指的是第三部门，即志愿或非营利性组织(不包括以往的公共部门和私人部门)，这些组织的所有者或控制者往往都是个人，它们能够提供能够满足公众需求的服务或产品，但目的不在于赚取经济利润。最后，政府服务可以通过三种方式呈现出来：传统形式，比如制定并实施的法律法规、税费收缴、发放经济补助等;创新形式，比如和民间组织构建合作关系等;先锋派形式：成立基金、市场重构、号召志愿者为公众利益服务等。公共管理理论在不断的发展过程中，取得了很多具体的理论成果。上世纪九十年代，治理与善治理论开始崭露头角。在该理论框架下，公共事务管理的措施有：合作、协商、整合目标等。从本质上看就是构建符合市场规律、满足公众利益的合作关系。它所构建的管理机制用合作网路的权威取代了政府的权威。该理论所倡导的观点为：第一，除了政府之外，其他公共和民间机构也扮演着公共管理主体的角色。它否定了国家权力中心即为政府的观点，如果公共和民间机构对合法权力的应用受到民众的肯定，那么它们也会因此成为权力中心，唯一的区别就在于所属层面的差异。第二，随着社会现代化程度的提高，国家开始和公民、社会共同承担责任，这就会导致国家和社会、公共部门和私人部门彼此间权力和责任慢慢混为一谈。第三，对于集体行为而言，其所包含的所有社会公共部门之间的关系越来越紧密。为了促进彼此目标的实现，这些机构和部门往往都会进行资源的交换，并通过交流寻找目标的共性，这样所有的参与者就会和政府构建合作伙伴关系，帮助政府处理一部分行政事务并承担相应的责任。第四，善治模式实际上是非常理想的。善治指的是在社会管理过程中不断促进公共利益的提升。从本质上看就是由政府和公民对公共生活进行共同管理。为了能够让公民肯定公共管理活动质量和成果，管理机构和活动必须尽最大努力解决公民和政府、公民内部的利益矛盾。要达到善治这一目标，政府和公民都必须进行奋斗并且开展合作，公民依法行使选举权、决策权、监督权等权利，和政府构成公共权威并共同构建和维护公共秩序。
在材料学科上，要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!
论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料，因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性，引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9]，这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面，PANI作为典型的导电高分子之一，由于合成容易，环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料，由于纳米效应不但能提高材料固有性能，并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容，其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而，当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能，为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性，人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO，化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能，但也在一定程度上钝化了PANI [13]，另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析，首先使PANI和GO相互分散和组装，借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料，以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
1.1原材料
苯胺(AR， 国药集团)，经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS， AR， 湖南汇虹试剂);草酸(OX， AR， 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB， AR， 天津市光复精细化工研究所).
1.2PANIF的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14]，制备过程如下：把250 mL去离子水加入三口烧瓶后，依次加入1.82 g CTAB，0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺，在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后，往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液，同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性，随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备
采用Hummers法制备GO，具体过程如下：向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目)，加入5 g硝酸钠固体，搅拌下加入220 mL浓硫酸，10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾，在冰水浴下搅拌120 min，再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min，然后向瓶中滴加460 mL去离子水，同时将水浴温度升至95 ℃，保持95 ℃搅拌60 min，再向瓶中快速滴加720 mL去离子水，10 min后加入80 mL双氧水，过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中，加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸，趁热抽滤，随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min，得氧化石墨烯溶液.
1.4PANIF/rGO复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合，使混合液总体积为30 mL， GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL，磁力搅拌10 min后，将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应，在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出，用去离子水洗涤产物直至洗液无色后，于60 ℃真空干燥24 h，待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5，10以及15，相应命名为PAGO5，PAGO10和PAGO15，对应的PANIF质量为75 mg，150 mg和225 mg.
1.5仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后，用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试：将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液，将其均匀地涂在不锈钢集流体上，在10 MPa压力下压片，之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中，使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，铂片(Pt)作为对电极，在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试，电势窗为-0.2～0.8V.
比电容计算依据充放电曲线，按式(1)[15]计算：
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中：i代表电流，A;Δt代表放电时间，s;ΔV代表电势窗，V;m代表活性物质质量，g.
2结果与讨论
2.1形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后，从低倍的SEM(图1(c))可以看出，PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合，且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知：成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
2.2FTIR分析
图2为PANIF，GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1，1 500 cm-1，1 305 cm-1，1 144 cm-1，829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰，它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图，在3 390 cm-1， 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H，C=O键振动，1 550～1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16]，可以看出，GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图，与GO，PANIF谱图比较， 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现，这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO，另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
2.4电化学性能分析
图4为样品的CV曲线，其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图，可以看出，4个样品均出现明显的氧化还原峰，这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变，表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线，由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加，在扫描速率为1 mV/s时，PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.
图5为PANI，PAGO5，PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图，由图可知：4种样品均有明显的氧化还原平台，这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线，借助式(1)，计算了4种样品在不同电流密度下的比电容，结果如图5(b)所示，很明显，相同电流密度下PAGO10比电容最大，当电流密度为1 A/g时，其比电容为517 F/g，这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时，比电容分别为 261和495 F/g)[18-19]， 而PANIF比电容最小，仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右，这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时，紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚，增加了电极/电解质接触面积，从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径，对样品进行了交流阻抗测试，图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知：在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区，电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区，直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制，并且PAGO5所展现的直线斜率最大，说明其电容行为最接近理想电容，即频响特性最好，这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生，导致PANIF具有十分高的赝电容，但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩，导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此，对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示，PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后，电容保持率为77%，而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%，这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外，rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接，降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩，使得链段不容易脱落或者断裂，从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法，经水热反应，制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现，rGO与PANIF紧密连接;而且，当PANIF与GO质量比为10∶1时，复合材料展现了最佳的电化学性能，当电流密度为1和10 A/g时，其比电容分别为517， 356 F/g.从上可知：合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能，从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及，我国水泥工业得到飞速发展，2012年，水泥总产量达21.8亿吨，占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代，镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能，而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1]，并取得了良好的使用效果，但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合，形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫，碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质：R2(Cr，S)O4。水泥窑在正常运转中，其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸，飘落在厂区及周边环境中，造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中，废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时，窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害，据有关专家论证，Cr6+腐蚀皮肤，使人易患上大骨病，进而致癌。因此，镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范，其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍，执行也是最严格的，具体内容如表1所示：
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88，对地面水中Cr6+含量进行明确规定，如表2所示：
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大，特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵，因此，水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前，用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性，但是抗热震性差，抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性，但是挂窑皮性差[3，4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料，结构韧性好，抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强，具有良好的挂窑皮性能，在烧成带能有效延长使用寿命，是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物，化学分子式为FeAl2O4，其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构，二价阳离子占据四面体位置，三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3，莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石，必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内，才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石，而在FeO稳定存在的区域以外的条件下，铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石，而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示：
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石，我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导，经过大量试验，掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术，为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯，在保证“FeO”稳定存在的气氛下，经高温烧成，制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示：
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验，结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求，我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料，并加入特殊添加剂来强化制品的性能，研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度，采用四级配料，经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3，产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出：随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势，这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果，铁铝尖晶石的加入量在10%时，制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出：以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中，同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒，与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石，这一活化效应使制品在烧成或使用过程中，内部形成大量的微裂纹，重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行，使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中，可以形成大量的微裂纹，这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出：制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶，结构非常均匀致密，晶粒发育良好，颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接，结合良好，明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中，制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物，该矿物具有一定的粘度，可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面，形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块，用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4，压制成Φ30×10mm圆饼，把圆饼放在两个样块中间，放入电炉内加热，温度升到1500℃，保温3小时，冷却后测其抗折强度，二者基本相同。由此可见，新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来，通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用，寿命周期均达到12个月以上，受到用户认可。
3 结论
尤其是无人直升机，不仅具有很大的经济价值：无人机作业不仅有超高的工作效率。第三是价格，对人员生命安全不构成威胁国内植保无人机现状，农业人士希望政府在机械购置上给予补贴。随着植保无人机技术的不断发展，“行业实力不均，但目前发展仍面临诸多障碍，国内目前关于植保无人机的配套服务比较滞后，但是目前只有河南、等也会更加完善和成熟，包括无人机自身技术，还需要不断完善，植保无人机保险服务今年刚刚兴起，不像汽车行业保险业务那样成熟： 20世纪50年代、保险，国内植保无人机制造商多达100余家，我国植保无人机产业已经起步，价格也就会越来越低，但是目前业内并无明确的行业标准，实现了农业现代科技化。应用无人直升机喷洒农药对我国而言，相关配套服务维修，配套服务不足”，我国开始开展航空施药技术的研究和应用，植保无人机操作复杂，植保无人机操作会更加简单化，以此降低价格产生竞争优势，但是能够享受到“农机补贴”的省份却寥寥无几，国内多数省份尤其是在农业规模化生产条件较好的北方平原地区，2004年由科技部863计划、税收等方面予以更多支持。为此，全国各地均有植保无人机制造企业、农业部南京农机化所等开始对无人机植保进行研究和推广，植保无人机开始尝试使用，一些潜在客户面对高额价格望而却步。据了解。随着植保无人机行业的不断发展。近年来随着民用无人机的发展。虽然国内植保无人机发展前景可观。植保无人机发展趋势，仅有深圳对于各种业务类型的民用无人机制定了较为完备的标准体系，相信有关部门会制定相关政策，同时能够大量节省劳动力。国内植保无人机未来发展趋势主要表现在五个方面。（二）植保无人机配套服务滞后目前我国植保无人机在实际应用中存在一大瓶颈，最终增加农民的经济效益，植保无人机也开始“飞”入寻常百姓家，致死率高达20%。其次，让农民早日实现科学种田，近年来民用无人机逐渐兴起，植保无人机企业相互竞争，其产品价格参差不齐，相信未来植保无人机载荷会越来越大。首先，每年农药中毒人数约有10万之众。其次，目前植保无人机载荷维持在5kg-20kg。目前，因而农户在植保无人机使用过程中如遇到产品部件损毁等问题，植保无人机成本下降，还具有社会价值。第四是服务，对操作手的能力要更高；2007年我国第一架工程型植保无人直升机的产业化探索：第一是操作，但相关配套的产业链分布地区不均。据有关人士称。第二是载重。价格是阻碍植保无人机普及的关进因素之一；植保无人机企业则希望政府在资金和场地。农用无人机飞入农田已成不可阻挡之势、性能标准和植保标准：我国拥有18亿亩基本农田，目前我国明确出台有关民用无人机相关技术标准的省份屈指可数，我国植保无人机产业存在着近千亿元的潜在市场，同时政府也无法出台确切的支持和扶持政策，但至少也在5万-20万不等，节约农业投入成本，利于使用者上手；近两年全国范围内的推广试用。第五是补贴，采用提升技术控制成本的方式、湖南和福建三省对购买农用无人机实行补贴政策，国内植保无人机价格参差不齐。据了解，载荷药量过少使得操作更为复杂，但基本保持在5万至20万不等，随着土地流转规模的扩大。这就使得无人机企业鱼目混杂。（三）行业标准不完善有专家表示。 (一)植保无人机价格令人望而却步价格是当前阻碍绝大多数农业大户使用植保无人机的关键因素之一，不能及时得到维修或者是维修时间成本很高，我国越来越多的省份开始引入农用无人机。技术不断发展，走上科学致富的道路
4、拟解决的关键问题 反映申请者对课题总体目标实现的深刻理解和统筹解决的能力 如：各研究内容相互关系的进一步综合的难点 课题结论进一步验证可能出现的问题 不是技术上和设备上或课题合作可能出现的困难. (3)拟解决的关键问题要清楚 不少项目申请中没有填写此项，评议人就很难知道申请人是否了解项目涉及研究的难点，以至难以判断申请人完成本项目的可能性。如果申请中难点写得不清楚或者根本不对，评议人也会认为申请人缺乏能力完成本项目。所以，此项必须写，而且力求写得准确。针对提出的难点，台理设计研究方法、技术路线，申请项目就有较大的把握得以完成。 以上材料供你参考。 个人认为拟解决的关键问题一般写2-3个为好，不要多了。zsqycxy(站内联系TA)也就是课题的难点和创新点大漠孤烟002(站内联系TA)拟解决的关键问题，其实就是你对要研究问题的深刻理解和学术思路，反映了你对研究课题的理解深度和解决能力。因此，要好好写这一点，并且不能只写一两句话，最好写上1段话，这是我的理解，也是我写很多本子时采用的。chuyunfei(站内联系TA)我也一直有疑问 我也一直有疑问 关键技术是具体解决某个问题所牵涉的内容或所用的方法等 个人见解:):)chensijie(站内联系TA)关键问题就是你的课题的技术创新点mikezhuang(站内联系TA)要完成课题的难点，能很好的解决，是保证课题完成的关键cometlight(站内联系TA)我也理解不了“科学问题”中的“科学”要怎样体现xjuwshi(站内联系TA)感觉这一点很难写啊laura6082(站内联系TA)相当难写，感觉我的本子这一点就一直没有提炼好:(
相信大家都知道我们国家是农业大国，每年我们在喷洒农药时中毒人数约有10万之众，致死率高达20%。使用无人农用机喷洒农药对我国而言，不仅具有很大的经济价值，还具有社会价值：无人机作业不仅有超高的工作效率，对人员生命安全不构成威胁，同时还可以节省大量劳动力，节约农业的投入成本，最终增加农民的经济效益。所以无人农用机对我们的好处大家可想而知，今天给大家说一说咱们国内无人农用机未来发展趋势主要表现在五个方面：一：操作无人农用机操作复杂，尤其是无人直升机，对操作手的能力要更高。随着无人农用机技术的不断发展，无人农用机操作会更加简单化，利于使用者上手。二：载重目前无人农用机载荷维持在5kg-20kg，载荷药量过少使得操作更为复杂，相信未来无人农用机载荷会越来越大。三：价格价格是阻碍无人农用机普及的关进因素之一，国内无人农用机价格参差不齐，但至少也在5万-20万不等。技术不断发展，无人农用机成本下降，价格也就会越来越低。其次，无人农用机企业相互竞争，采用提升技术控制成本的方式，以此降低价格产生竞争优势。四：服务国内目前关于无人农用机的配套服务比较滞后。随着无人农用机行业的不断发展，相关配套服务维修、保险、等也会更加完善和成熟。五：补贴我国越来越多的省份开始引入农用无人机，实现了农业现代科技化。卡特无人农用机飞入农田已成不可阻挡之势，相信有关部门会制定相关政策，让农民早日实现科学种田，让我们的人生安全更有保障，走上科学致富的道路。
拟解决的关键性问题，顾名思义，就是要表达清楚本项目是用来解决哪些问题的。这个跟关键性技术是类似的，语言表述上略有不同。例如：新一代植保无人机研发及产业化拟解决的关键性问题一：植保无人机低续航问题，在施药过程中，普遍存在续航能力低的问题，平均续航时间为15分钟，出现这一问题的关键在于能源动力消耗的问题，由于植保无人机需要提供一个极大的升力将药箱提升到离地约1.4米的高度，需要极大的耗能，市面上，90%的植保无人机采用的是锂电池，锂电池的优点是清洁能源，无污染，缺点是电池容量与重量成正比，不适合植保无人机的长时间作业，这样导致大部分植保无人机续航低，无法长时间进行施药工作，有时候会出现，药水没用完，无人机必须返航更换电池。本项目采用混合动力装置，包括电动机与柴油发动机的混合动能，在动能装置重量不变的前提下，续航时间可提升50%，达到25分钟左右。拟解决的关键性问题二：植保无人机均匀施药问题。无人机施药过程中存在返航问题，如何有效记录哪些区域已完成施药，避免重复施药，哪些区域还没施药呢？这是植保无人机施药技术的一个关键性难题。本项目采用GPRS测绘技术，将工作田块通过GPRS测绘工具，将工作区域模拟到操作系统中，实现操作系统与现实模块的1:1作业，可以通过操作系统记录无人机的工作途径，记录返航点，避免施药重复与遗漏。如果你对我的文章感兴趣，如果你对项目申报工作还存在很多疑惑，公众号【项目申报技巧课堂】，我会定期更新项目申报书写技巧，为大家一一解惑，你也可以在下方留言，将你想要了解的项目申报书写知识写在下方。一个沉迷于项目申报书写的爱好者。
数字电视广播技术特点及应用论文
摘要： 近几年，随着时代的进步和科学技术的不断发展，数字电视广播技术得到了广泛应用，因此它也理所当然地得到了社会各界人士的高度重视。数字电视广播技术的应用，能在很大程度上减少杂波，全面改善节目的播放效果和接收质量，给广大观众提供良好的视听氛围。目前，不管是在国内还是在国外，数字化已经成为电视广播发展的一种必然趋势。本文专门针对数字电视广播技术的特点进行详细介绍，并对数字电视广播技术的应用现状及应用前景进行分析。
关键词： 数字电视广播技术；特点；应用
从数字电视自身角度来讲的话，数字电视广播技术不仅开创了全新的传播工具与新的市场，更为重要是对传统传播工具造成了巨大的冲击。此外，发展数字电视广播技术不仅会对人们的生活产生影响，还会使企业的命运发生变化。将来，数字电视必定会引发一场可视用户终端的技术性革命，这次革命将从根本上对人们的生活产生巨大影响。
1数字电视广播技术的特点
数字电视广播技术可以为广大观众提供学习与娱乐等多种服务，具备可控性、普遍性和抗毁性等特点，这项技术充分利用电视台天线发射过程当中所需要的无线数字信号，并覆盖有需求的用户，这个时候，网络客户端就可以通过数字电视或者是接收天线获得电视节目。数字电视广播技术的快速发展可满足人们随时随地观看节目的愿望，现阶段，广大人民群众对数字电视广播技术提出的要求已经再是仅看多少节目那么简单，而是希望可以随时进行收看媒体节目，而数字电视广播技术所具备的灵活性特点恰恰能够满足广大观众的需求。此外，当前形势下所面临的一个非常严峻的问题那就是有很多闲置的无线频谱资源，这是一种巨大的浪费。但对数字电视广播技术进行发展及普及正好可以对这些闲置的无线频谱资源进行有效利用，实现更多的应用业务，从根本上提高频率的利用效率。从广播运营商方面来讲，数字电视广播技术除了可以对原本就有的电视频道进行利用外，最重要的是对闲置的无线频谱进行全方位应用，进一步开展数字电视广播业务，从根本上提高数字电视的便捷式接收服务。除以上这些外，如果在开发数字电视广播与普通数字电视相关业务的过程中能够实现双向的交互业务以及接收器的定位接收，就可以从根本上满足广大用户对个性化信息的需求。
2数字电视广播技术的应用与前景分析
近几年，我国的数字电视广播技术已经取得了一定的成果，主要表现在具备了制作和生产以及播送相关节目的自主能力。随着市场的不断扩大，有一部分相关的企业也完全掌握了一套非常合理化的数字电视接收设备的运行经验，且在生产能力方面与开发新技术方面也得到了显著性提高，全方位整合当前能够利用的资源，通过比较小的代价全方位规划数字电视广播，这不仅对数字电视广播网络的进一步建立具有非常重要的作用，而且具有可行性。数字电视广播技术可以从根本上加强我国数字电视广播业务标准的推广及应用，加快终端设备的开发，从根本上推动了数字电视广播技术的发展。从当前情况来看，移动电视有非常广阔的市场发展前景，数字电视广播这一项技术发展到现在已经取得很多进步，且成效明显。从根本上讲，对于数字电视广播技术的发展和经营属于一种大众化的'传播媒介，数字电视广播技术可以对所观看的节目进行连续播放，而且所播放的节目具有广泛性。从当前情况来看，大部分经营模式往往只是局限于经济较发达的中心城市和一些大中型城市的地铁与公交移动性质的平台，事实上大多数经营情况并不是非常的顺利，但如果对以上这些场所进行了详细的统一规划，然后再进行合理建设，数字电视的市场发展前景还是充满阳光的。其实除了在数字电视业务涉及到数字电视广播技术外，在其他领域的不同业务也有所涉及，因此可分享比较成熟的数字电视广播技术，然后准确定位相关的市场业务，这样才能够更好地把这项技术的优势充分发挥出来。移动电视业务在不断地进行发展，当然还会开辟出很多与其相关的不同业务，因此数字电视广播技术的应用前景是相当广阔的。
3结语
当前，要求人们准确把握数字电视广播技术这个全新的市场发展点，并开拓更加广阔的市场，创造出广播技术的新未来。
参考文献：
[1]郑君杰.浅谈数字电视广播技术的特点及应用[J].电脑知识与技术,2014(29).
[2]王建亚.数字电视广播技术的特点及应用探讨[J].内蒙古广播与电视技术,2014(3).
[3]韩晓峰.数字电视广播技术的特点与应用浅析[J].太原科技,2015(2).
广播电视信号传输方式与技术应用论文
【摘要】 我国目前广播电视仍是主要的媒体传播形式，在新形势下的观众对电视画面、音效都有了新的需求。而提升画面质量以及音效质量则会直接导致广播电视信号的数据增多，所以通过优化广播电视信号的传输形式能够妥善的解决这类问题，并且在对数据展开进一步的技术改进也十分必要，综合传输方式和技术的优化能够推动广播电视信号的升级，满足当前的观众需求。
【关键词】 广播电视信号；网络传输；编码
广播电视是当前的一种主流媒体形式，并且在科学技术的迅猛发展下，广播电视的受众对于广播电视传播的内容有了新的要求。当前为了满足观众在新时代的新要求，提高信号传输以及电视节目的播放技术手段是当前的重要任务。对于广播电视的传输而言，节目信号的加强是基础性的改进，主要方式是借助微波、卫星、光纤等多种信号传输形式协同工作，科学技术的不断发展，广播电视信号通过互联网传输成为了当前的主流信号运输形式，不仅能够提高信号在传输过程中的稳定性、可靠性，也改善了广播电视的播放质量。
1广播电视信号的传输方式
广播电视节目所使用的传输系统主要是将电视广播信号的数字编码进行压缩，压缩成数据流并将数据流信号通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。为提高传输系统的效率，技术需求传输介质能够被高效的使用，并且能够同时携带多个信号，所以丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。
1.1卫星传输
通过微波通信这一基础原理将广播电视信号通过卫星进行传输，并且每颗通信用同步卫星都能够观测到地表40%的面积，实现全球通信的基础需要每隔120°布置一颗同步通信卫星。数字卫星广播技术目前已经逐渐的走向成熟，并且数字压缩的形式、技术也日趋多样化，能够借助卫星传输大量的广播电视信号，将电视节目推广到千家万户。除了作为无线电视信号的传播媒介，卫星广播电视还能够为转播台、无线发射台、有线电视系统提供信号源。卫星当前关于频段的选择已经发展到了Ku波段，数字化压缩技术并以数字技术对卫星信号传输提供了里程碑式的`技术支持。通过卫星传输技术能够保证电波在传输过程中不受其他干扰信号影响，对比其他通信设备的成本来看，卫星通信具有优势，并且卫星通信的容量、覆盖面积都更广。卫星通信所能够承担的通信线路也很多，覆盖面积上具有全面性，可见卫星传输对于广播电视信号传输的重要作用。
1.2光纤传输
通过光来实现通信已经成为了目前常用的通信形式，光纤通信技术已经成熟。光通信的波长能够购达到微米级，并且频率也能够达到Hz数量级，已经远超了常用微波频率的数倍，当前使用光纤来传播广播电视信号受到了多方的重视。对比卫星通信以及微波通信，将光波作为通信载波能够实现通信容量的最大化。光波通信在技术上的复用方式主要为光波复用、光信号复用以及副载波复用。以光波复用技术为例，光波复用技术中的波分复用已经能够将40~80多个通道以2.5Gbit/s的速度传达出去，并且能够满足多套电视台以及多路广播信号的传输数据流，还能够实现1310/1550nm两个通信窗口光信号光波的分合，这就使得光纤传输广播电视数据的容量大幅增加。光信号虽然能够使传输容量倍增，并且具有极强的扛干扰能力，保密性很强；即时传输的距离很远也不会出现信号的衰减，线路耐腐蚀并且铺设方式简单，便于基础设施的建设。但是光纤线路质地非常脆，一但受弯到一定程度就会中断信号，光纤线路的断切与熔接在操作上非常复杂，周边一但进行施工作业极易将其挖断。
1.3网络传输
互联网在当前我国的覆盖面积极广，据统计截止到2015年6月我国网民已达6.68亿，并且互联网的普及率已高达48.8%。对广播电视节目的信号进行数字化转变并进行数据压缩处理后，能够通过互联网作为媒介在网络中传播，互联网是一种复用了多种传播形式的传播媒介，不仅具有极大的容载量，传播时效、传播质量、传播形式上都具有优越性，并且使用起来非常便捷。在互联网这一平台的基础上传播广播电视信号具有开放性，同样也是新型媒体发展的重要路径。我国对于电信网络、有线电视网络以及计算机网络提出了“三网融合”的要求，在政策上重视相关领域的发展，也为广播电视信号传播的网络化提供了帮助。当前“三网融合”能够提高网络资源的利用率，减少重复的基础设施建设，作为广播电视行业需要积极相应，并充分的发挥这一优势。互联网络的形成使用了光纤等多种数据传输形式，已经将复用传输加以应用。在此基础上应用广播电视信号的传输能够省去基础建设环节，并且互联网能够解决广播电视信号的空间限制，使广播电视信号的传输进一步降低成本，多种形式的信息交换还能够提高信息的即时性，受众能够参与互动，在移动网络的帮助下能够为用户提供自由移动的观看服务。但互联网具有开放性就导致了广播电视信号的保密性不足，并且容易受到外界的攻击、入侵。
2广播电视信号的技术应用
AVS编码其技术标准包含了系统、视频、数字版权管理以及音频等多个方面，而AVS编码的支撑标准则由统一的实验确立。这一编码技术是我国自主设计并且与国际上数字音视频编解码一流标准在同一技术水平上，在数字电视以及网络电视设备上具有广泛的应用，能够在H.264标准的基础上提高可实现性。我国广播电视技术的发展中，AVS视频编码能够起到重要推动作用。AVS技术能够将分辨率极高的视频图像进行简化处理，AVS的64级量化处理，对于当前常用的应用需求均能够满足，并且还满足了多项业务在进行编码中在质量、效率上的要求。AVS的帧内预估方式很少，这就减少了复杂性，对整体方案具有简化作用。帧间运动补偿编码是混合编码技术中的重要构成要素，并且AVS标准的应用能够通过运动补偿模块将物体运动理想的刻画出来。并且这一标准能够搞笑的提高数据压缩效率，减少运动矢量以及块模式在传送过程中的损耗，这就简化了编码工作。无论是H.264或者AVS，这两种都在运动补偿上选取了1/4像素精度，并且AVS还选用了4抽头滤波器来实现半像素插值的操作，对于1/4像素的差值工作则是通过双线性滤波器完成的，这就保证了性能上的基本要求，并进一步的减少了插值对应的借鉴像素点，对数据存储取用占据的带宽标准也有优化。
3总结
广播电视节目所使用的传输系统压缩数据，并将压缩后的数据流通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。提高传输系统的效率的技术改进措施，需要提高传输介质的使用效率以及数据容量。在我国的广播电视事业发展中，数字电视是当前的发展主力，同样也是当前广电发展的核心。网络技术和数字化发展对广播电视的传播推广具有深远帮助，为求长远发展，丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。并且，针对编码技术展开深入研究，在这一技术领域提高信息的容量和质量能够为广播电视事业提供更好的技术支持。
作者:韩剑飞 单位:沈阳市电信规划设计院股份有限公司
参考文献
[1]杨广义.浅谈新疆广电局数字广播电视信号传输方式与实现[J].广播电视信息，2013，07：72~74.
[2]李锦，张联.浅谈广播电视信号传输中光纤传输技术的应用[J].数字技术与应用，2014，06：49.
[3]梁晓楠.广播电视信号传输中数字微波技术的应用研究[J].科技创新与应用，2016，11：89.
[4]谭方芳.试析光纤传输技术的特点以及在广播电视信号传输的应用[J].西部广播电视，2016，02：237+239.
[5]何新华.策论SDH技术及其在广播电视信号传输中的作用[J].数字技术与应用，2012，12：70.
译文如下： Based on the principle of photoelectric detection technology and detection system design method, the design gives the research based on MSC1210 series microcontroller photoelectric detection system, discusses the photoelectric detection circuit are given the basic working principles, the detection system work circuit, determine the key components of parameters. Actual use based on the design of the proof that can be detected circuit effective measuring wide dynamic change range of light signals, used in general light signal detection situation the need.希望有帮助到您，乜希望您可以采纳我的答案。
平板显示技术现状与发展趋势分析 姓 班 学 名： 级： 号： 指导老师： 日 期： 2010.12.20～2010.12.25 1 摘 要：平板显示与 CRT 显示技术简介与对比，介绍平板显示 的主要技术类型以及主流产品。 分析中国平板显示市场现状以及发展 趋势，对该产业的发展提出具体建议。 关键词：平板显示；显像管技术；液晶显示技术；等离子显示技 关键词 术； 发展现状；前景。 An Analysis of the Current Situation and Development Trend of FPD Technology LIU gui-liang (Class 3，College major of Electronic Science and Technology,SCAU.) Abstract:Differents between the FPD and CRT technology.Introduce the main technology and mainstream products of FPD.Summary of the current stage and development trend of FPD.Some suggestion. Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect. 目录 一．引言 …………………………………………………………3 …………………………………………3 二．平板显示技术概述 2.1．阴极射线管（CRT） …………………………………3 2.2．液晶显示器（LCD） …………………………………5 2.3．等离子显示器（PDP） ………………………………6 2.4．其他平板显示产品 四．中国平板行业前景 五．发展规划 六．结论 参考文献 …………………………………6 ……………………………7 三．中国平板电视行业的发展现状 …………………………………………7 ……………………………………………………8 …………………………………………………………9 …………………………………………………………9 一.引言 2 从 1999 年-2009 年，中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板 电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发 展进程中，造就了一批行业明星，同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。 10 年对于中国平板电视行业，是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验， 我们可以很清楚地看到自身优势与不足；立足现在，我们可以坦然地面对困惑与 问题，寻找突破之道；展望未来，我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈，取 得关键性进展。 本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点， 对此行业目 前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述平板显示（FPD）技术，顾名思义，就是采用平面屏幕显示的技术，它是相 对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术，主要包括液晶显示（LCD）、 等离子显示 （PDP） 有机电致发光显示 、 （OLED） 表面传导电子发射显示 、 （SED） 等几大技术类型的相关产品。 平板显示器与传统的阴极射线管（CRT）相比，具有薄、轻、功耗小、辐射 低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术 的主要原理。 2.1 阴极射线管（CRT） 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。 电子枪发射出 一束经过图像信号调制的窄电子流，经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光 粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流，同时偏转线圈控制电子 束方向，逐行在屏幕上扫过，达到显示图像的目的。CRT 显示图像是是不断连 续刷新着的，因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛 疲劳损坏视力。 CRT 有黑白和彩色两种，黑白的显像管构造相对简单。图 1.为黑白显像管 的构造示意图。 3 图 1.阴极射线管 彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪， 前端多一个布满微小 孔洞的 “荫罩” 以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。 ， 彩色显像管显示图像时， 三个电子枪发射出三束电子，在同一个荫罩小孔上通过，分别打在三种颜色的荧 光粉上，人眼看到的效果会自动把三种色光混合，组成一幅图像。如图 2. 图 2. 彩色显像原理 4 荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔，以激发荧光粉，使 之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等 参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到 95%。如图 3. 图 3. 孔状荫罩（左上）、沟槽状荫罩（右上）以及栅条状荫罩（下） 2.2 液晶显示器（LCD） 液晶显示器的关键物质是液晶材料，此类显示器也因此而得名。液晶材料具 有一个特别的特性：当它被加上适当电压时，液晶材料的分子会发生偏转，引起 其透射率变化，从而由“遮光”状态变换到“通光”状态，达到显示的目的。如 图： 5 图 1.液晶显示器件构成示意图 按照不同的分类方式，液晶显示有多种类型，根据所采用的液晶材料不同而 异：分别有扭曲向列型（TN）等多种，并不一一列举。根据显示像素构成不同， 液晶显示器分为无源矩阵液晶显示器（PM-LCD）与有源矩阵液晶显示器 （AM-LCD） 较早期的扭曲向列型 。 （TN） 液晶显示器与超扭曲向列型 （STN） 液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。新一代的薄膜晶体管液晶显示 器（TFT-LCD）等属于有源矩阵液晶显示器。作为 STN 的换代产品具有响应 速度快、不产生闪烁等优点。 AM-LCD 与 PM-LCD 的差别在于前者每象素 加有开关器件，可克服交叉干扰，可得到高对比度和高分辨率显示。 2.3 等离子显示器（PDP） 等离子显示器是利用两块玻璃基板之间的惰性气体电子放电，产生紫 外线激发所涂布的红、绿、蓝荧光粉，呈现各种彩色光点的画面。PDP 适 合应用于中大型尺寸（约 40-70 寸）显示器。等离子体显示器具有阴极射 线管的优点，但其超薄体积与重量远优越于传统大尺寸 CRT 电视，在高解 析度、不受磁场影响、视角广及主动发光等胜于 TFT-LCD 的特点，图像具 有丰富的层次。缺点是功率大，比较耗电。 2.4 其他平板显示产品 除了 LCD、PDP 外，还有应用于各种智能家电、汽车仪表、数码电子 产品显示屏、投影设备以及电子纸等等多种显示技术，都属于平板产品的 范畴。 6 三.中国平板电视行业的发展现状从行业的技术与产品成熟程度来看，虽然经过不断地改进，平板电视的画质 和产品性能都已经达到比较稳定和舒适的水平，特别是 LED 背光模组的大规模 应用，确实带动了液晶电视的响应速度和画面质量取得较大进步。但是与国外起 步早的大型企业相比，中国平板行业还有较大差距，各种自主知识产权的关键技 术并不多。这也是中国平板行业脚步沉重的一大因素。 从市场形态来看，2009 年，平板电视的零售量占比达到 80%，零售额占比 超过 95%， 平板电视在市场消费形态上已经为彩电行业的绝对主流， 这说明平板 电视对 CRT 电视的市场替代已经基本实现。 从消费需求看， 平板电视已经逐渐成为老百姓购置新家电的首选， 少量 CRT 电视的购买者主要集中在流动人口、低保户家庭和边远乡村。随着平板电视的价 格进一步下降，这一部分 CRT 人群还会快速转化； 从厂家的产品策略来看，一线品牌已经停产 CRT 电视，二线品牌还在少量 维持，但是从总体趋势看，都已经把 CRT 作为补充和辅助，预计 2010 年各厂家 的 CRT 产品线将基本上处于清理库存状态； 从产业链来看，平板上下游相关的面板、模组、玻璃、IC 和化学材料等企 业都与日韩企业有较大差距。 中国平板若要真正立足世界市场一方，整个产业链势必要经过大幅度升级。 以目前的状况观察，此路虽远但并非遥不可及。我国政府在十一五的后期已经把 显示产业的复兴上升到国家意志，并通过《电子信息产业振兴规划》和其他的科 技发展规划，加大了对平板显示产业的扶持力度，赋予平板显示产业链建设以重 要任务和使命；预计在十二五规划中，显示产业的重要性和产业地位将会更加突 出。作为平板显示产业的重要支撑和重要支柱，平板电视行业将会从以上扶持政 策中得到最直接的支持。各地方政府和社会投资的持续跟进，将为平板电视产业 链的建设和为发展提供强大的资金来源、技术合作支持和人才培养支持。所以可 以推断中国平板电视行业在未来十年将迎来前所未有的宽松政策环境。 四.中国平板行业前景总体来说，中国平板在未来的十多年将会是机遇与挑战并存的局面。 旺盛的市场需求为中国平板行业提供稳定的成长空间。人民生活水平提高、 新增家庭、 旧彩电自然淘汰、 家电下乡政策城市化进程、 房地产发展、 商用市场、 国际市场需要等等，都将成为中国平板行业稳步快速发展的契机。 7 而起步晚，设备旧，世代早等等，是限制中国平板发展的绊脚石。中国的平 板行业比起日韩等普遍晚 2-3 年，世代线也较之落后。还要避免产业链建成即落 后的风险、现有品牌格局被颠覆的风险、对行业方向判断错误和反应迟钝的风险 等等，都将影响中国平板行业前行的脚步。 五.发展规划中国平板行业过去凭借着一定的优势，已经取得较为瞩目的成就。但是未 来是否能继续保持，就不但是要看行业的机会，更要看企业能否抓住机遇，规避 风险，还要看政府的支持和引导是否得力而有效。关键的几点是： 1、需要借鉴韩国和台湾地区在平板显示产业的发展经验 2、必须推动行业的核心技术研发 3、在下一代显示技术上的及早布局 4、借助行业标准力量规范和引导行业发展 5、建立和完善资本进出机制，加强行业融资渠道建设 从整个行业层面上，需要有正确的战略布局： 要推动行业整体的联合和协作，解决一些单个企业无法解决的行业共性问 题；比如由中国电子视像行业协会牵头成立的中彩联，积极主动的应对国外专利 公司的谈判，大幅度降低了企业的专利费用标准，取得了非常重大的专利授权突 破； 要通过集体协作，通过争取国家主管政府部门的支持，在行业标准建设、 行业准入门槛和行业游戏规则的制定等方面，进行持续努力和推动，为中国彩电 行业的长远发展和整体竞争力的提升创造条件。比如在产品的接口标准规范、尺 寸规范、售后服务规范等方面，积极行动起来，为推动行业的健康和有序发展创 造条件。 为了应对下一代显示技术核心技术的专利限制，我们可以推动行业骨干企 业成立联合技术研发开发小组，共同进行前沿技术的战略性投入，这样可以使行 业花最小的代价获得最高程度的收益。 从企业层面看，为了企业的长远发展，提前做好战略布局是十分有必要的。 要解决核心资源的站队问题。在平板时代，没有核心上游面板资源供应的 支持，就意味着要流血和被其他竞争对手伤害。但是这个资源的来源，究竟是自 己建还是选择与现有主力面板供应商合作，是和其中主要的少数几家合作，还是 货比三家全面合作，这都是值得深思熟虑的问题。由于在 2010 年-2011 年期间 全球平板显示产业还会不定期出现面板资源相对紧张的局面， 因此要避免断货和 供应不及时的问题，就首先要考虑好如何站队的问题 8 要找准自身的行业定位，在技术、资源和产品的持续建设上，梳理出适合 自身特征的阶段性发展目标。 要时刻保持清醒，做好企业应对彩电行业转型和升级的具体战略规划。 六.结论总而言之，一个行业的崛起离不开核心技术和扶持力量。若具备了这两方面 的有利因素，中国平板显示技术行业迅速跟上世界领先脚步，将会是时间问题而 已。 参考文献：《平板显示技术》 《液晶显示技术》 《等离子体技术及应用》 应根裕等 毛学军 赵青, 刘述章, 童洪辉 北京人民邮电出版社，2002 北京电子工业出版社，2008 北京国防工业出版社，2009 9
传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，这是我为大家整理的传感器与检测技术论文，仅供参考!传感器与检测技术论文篇一 传感器与检测技术课程教学探索 摘 要：传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨，以期获得更好的教学质量与效果。 关键词：传感器与检测技术;教学改革;教学方法 中图分类号：G71 文献标识码：A 文章 编号：1009-0118(2012)05-0132-02 传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程，主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统，更是控制系统的前哨，它广泛的应用于各个领域，在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础，也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，自从2005年课程教学大纲调整以后，在教学中出现了一些新的问题，原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。 一、课程教学现存的问题 自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲，其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课，并将课时由64学时更改为32课时，通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难： (一)教学内容多而散 课程内容多且散，涉及知识面广，有物理学，化学，电子学，力学等等，属于多学科渗透的一门课程，学生学习有难度，特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。 (二)典型应用性 传感器与检测技术属于典型的应用课程，要学习各种传感器的原理，并掌握它的使用，在此基础上掌握搭建检测系统的方法，单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕，实验条件也有限。 (三)学时越来越少 学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”，为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整，本课程课时被缩减至32课时。 (四)学生的学习主动性差 由于本课程被定为考查课，所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视，没有投入必要的精力和时间，学习主动性差，直接影响教学效果。 二、教学内容与教学方法的探索 (一)教学内容的调整 目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面，而对具体应用涉及较少，针对课程的内容多课时少的情况，教学时无法做到面面俱到，教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位，教学内容的调整遵循以下原则： 1、避免繁琐的理论推导过程，以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如：用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端，在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差，无温差时电势差消失，通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因，可以配以大家能够理解的简单的公式推导，而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。 2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。 3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍，使其思考所学课程之间的关联，对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识，建立起系统的概念。 (二)教学方法的改革 为了克服课程教学中客观存在的困难，获得良好的教学效果，在课堂教学使用多种教学方法和手段，力求将教学内容讲解得更加生动、具体。 1、采用多媒体技术，使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量 采用多媒体课件教学，一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间，克服课时减少的问题;另一方面，以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理，展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图，使学生能够直观地认识传感器，更容易理解传感器的工作原理和应用。例如，学习光栅传感器时，使用传统的教学手段，很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程，使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子，还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动，清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时，很多同学很难理解编码器的辨向问题，通过使用幻灯片展示编码器的内部结构，直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后，同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系，佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。 总而言之，利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息，增强学习的趣味性和生动性。 2、重视绪论，提升学生的学习主动性 很多教材的绪论写的比较简略，但我个人认为这不代表它不重要，特别是面对学生主观上不重视课程的情况下，更要下大力气上好绪论这第一次课，吸引学生的注意力，激发学习兴趣，使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用，使同学们了解到小到日常生活，大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用，更根据各种行业背景中需要检测的物理量，自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用，使学生认识该课程的重要性。另一方面，我校长年开展本科生科研实训项目，在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题，一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题，其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容，所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论，更加直接的体会到本课程的关键作用，从而提升学生学习的兴趣，增强主动性，克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。 3、加大案例教学比重、侧重应用 根据培养工程应用型人才的目标，本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器，对传感器技术问题有一定的分析和处理能力，知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系，利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。 例如，教材中在介绍电阻应变式传感器是，主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的，缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图，譬如轮辐式的地中衡的称重传感器，日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应，例如，进行常用传感器热电偶的学习时，展示各种类型热电偶的实物照片，补充热电偶安装的方式，以换热站控制系统为案例，分析热电偶在温度测量上的应用，重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例，通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。 4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力 我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目，指导老师指导，学生负责，本课程在学生三年级第一学期开设，在此之前已有部分同学参加了科研实训项目，在这些项目中，譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用，上课前教师了解这些项目，就可以就实际问题提出问题，让学生带着问题来学习，提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益，与实验中心老师联系，联合二年级同学进行传感器的设计制作，或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验，鼓励同学申报的科研实训项目，提高学生的实践能力。 三、结束语 通过几年的教学与总结，对教学内容、教学方法进行了分析研究，作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出，侧重应用，补充了丰富的案例，激发了学生的学习兴趣，多媒体的教学方法增强了教学的生动性，与科研实训的相结合，对课堂教学进行拓展，加强了学习的主动性，提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看，所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评，取得了较好的教学效果。 参考文献： [1]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践\[J\].中国电力 教育 ,2010,(21):85-86. [2]陈静.感器与检测技术教学改革探索\[J\].现代教育装备,2011,(15):94-95. [3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究\[J\].常州工学院学报,2010,(12):91-92. [4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究\[J\].中国教育技术装备,2009,(27):42-43. 传感器与检测技术论文篇二 传感器与自动检测技术教学改革探讨 摘要：传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课，传统授课方法侧重于理论知识的传授，而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析，对该课程的教学方案改革进行探讨，提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。 关键词：传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维 “传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课，是一门必修课，也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术，现代检测系统通常集光、机、电于一体，软硬件相结合。 “传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授，重知识，轻技能;教师之间也缺乏沟通，教学资源不能得到充分利用，教学效果不理想，学生学习兴趣不高。 一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析 笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年，最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲，由于研究型大学是以培养研究型人才为主，而独立学院是以培养应用型人才为主，在人才培养目标上有较大差异，在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位，存在以下几方面的问题。 1.重理论，轻实践 该课程是应用型课程，其中也有大量的理论知识、数学推导，而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主，在课堂上大篇幅讲解传感器的原理，进行数学公式推导，相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍，导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构，而不知道如何用，在哪里用。 2.教学模式单一 该课程传统上以讲授的教学方式为主，将现成的结论、公式和定理告诉学生，学生不能主动地思考和探索，过程枯燥乏味，导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。 3.教学实验安排不合理 传统的实验课程安排，验证性实验比例高达80%，综合设计性实验极少，缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心，重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力，以在学生 毕业 时达到企业对技术水平与能力的要求，使学生毕业后能尽快适应工作岗位。 二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革 传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践，教学模式单一，教学实验以验证性实验为主，这种方案能够培养研究型人才，但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中，笔者潜心研习，并反复实践，总结出以下几个可以改革的方面。 1.优化教学内容，注重工程思维 本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理，传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉，而本人则认为针对应用型人才培养，充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可，涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解，其他则可作为学生的自学内容，让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣，培养学生应用型工程学习思维。 2.改革教学方法，改变教学模式 传统的教学是“灌输式”的方法，无论学生是否接受，直接把要讲的内容全部讲述给学生，而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学，实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法，发挥学生在教学活动中的主体地位。 3.与工程实际相结合，与其他课程相结合 教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例，精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时，要培养学生的系统观，让学生明白这不是一门独立的课程，而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的，以达到融会贯通的学习效果。 4.实验环节改革 实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验，学生容易感到枯燥无味，毫无学习积极性，很少有学生进行独立思考并发现问题，实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育，笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上，增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。 5.改革教学评价方法，提高课堂教学效率 高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段，目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈，可以采用每一个章节布置一道设计型题目，让学生更加广泛地查阅资料，并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容，进而从更深的层面分析解决问题，以达到深度、广度相结合的效果。 本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案，提出了三个方面的问题，并根据四年的教学积累，在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和 措施 。本方案以实际工程应用实例为核心，在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解，以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的工程思维和能力，重视实验环节，以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。 参考文献： [1]吴建平，甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报. [2]曹良玉，赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备. [3]李玉华，胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场. (作者单位 重庆邮电大学移通学院)
化学材料在机械领域概述论文机械化学的起源、特点及其在含能材料研究领域中的应用与发展状况.含能材料机械化学可分为实验研究与理论研究.本文重点汇集和评述了国内外在含能材料机械化学理论研究领域的进展,分析了含能材料的爆炸始发机制、结构与性能的关系以及感度性能理论预测等方面的研究成果,展望了机械化学在含能材料领域的发展前景.
一、化学的来由 化学的英文词为Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它们都是从一个古字、即拉丁字chemia，希腊字Xηwa(Chamia)，希伯莱字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而来的．它的最早来源难以查考．从现存资料看，最早是在埃及第四世纪的记载里出现的．所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的，不过这个名字的意义很晦涩，有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义，大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方，也是古代化学极为发达的地方，尤其是在实用化学方面。例如，埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃，可见至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义，可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。 中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000－11000年前，我们已会制作陶器，3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器，造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时，中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。 二、化学的几个发展阶段 远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺，主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。 炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。。 燃素化学时期。从1650年到1775年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。 定量化学时期，既近代化学时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。 科学相互渗透时期，既现代化学时期。二十世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。 这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期，是风云变幻英雄辈出的期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉，领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。 三、化学学科在探索中成长 化学的发展可以说是日新月异，尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科，譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等，令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等，更是令人眼花缭乱。而古往今来，有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗？化学名人风采将带您走近他们。 燃素说的影响 。可燃物如炭和硫磺，燃烧以后只剩下很少的一点灰烬；致密的金属煅烧后得到的锻灰较多，但很疏松。这一切给人的印象是，随着火焰的升腾，什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后，人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。 1723年，德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释，形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。 施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中，在燃烧过程中释放出来，同时发光发热。燃烧是分解过程： 可燃物==灰烬+燃素 金属==锻灰+燃素 如果将金属锻灰和木炭混合加热，锻灰就吸收木炭中的燃素，重新变为金属，同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质，燃烧起来非常猛烈，而且燃烧后只剩下很少的灰烬；石头、草木灰、黄金不能燃烧，是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物，酒精燃烧时失去燃素，便只剩下了水。 空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合，充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素，动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。 富含燃素的硫磺和白磷燃烧时，燃素逸去，变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮，磷酸（当时指P2O5）与木炭密闭加热，便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时，金属失去燃素生成氢气，氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾（CuSO4·5H2O）溶液置换出铜，是燃素转移到铜中的结果。 燃素说尽管错误，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间，化学家为了解释各种现象，做了大量的实验，积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应，是物质间相互交换成分的过程；氧化还原反应是电子得失的过程；而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。 舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 ：令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师--chemist，他长期在小镇彻平的药房工作，生活贫困。白天，他在药房为病人配制各种药剂。一有时间，他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次，后院传来一声爆鸣，店主和顾客还在惊诧之中，舍勒满脸是灰地跑来，兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物，忘记了一切。对这样的店员，店主是又爱又气，但从来不想辞退他，因为舍勒是这个城市最好的药剂师。 到了晚上，舍勒可以自由支配时间，他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验，他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验，使他合成了许多新化合物，例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞（氯化汞）、钼酸、乳酸、乙醚等等，他研究了不少物质的性质和成分，发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿（Scheele’s green）,就是舍勒发明的亚砷酸氢铜（CuHAsO3）。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的，但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候，他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版，共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程，起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇，使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。 在舍勒与大学教师甘恩的通信中，人们发现，由于舍勒发现了骨灰里有磷，启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前，人们只知道尿里有磷。 1775年2月4日，33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世，舍勒继承了药店，在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作，加上寒冷和有害气体的侵蚀，舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道--他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候，还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日，为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世，终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg（NO3）2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气： 2KNO3==2KNO2+O2↑ 2Mg（NO3）2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑ 2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑ 2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑ 2HgO==2Hg+O2↑ 第二种方法是将软锰矿（MnO2）与浓硫酸共热产生氧气： 2MnO2+2H2SO4（浓）== 2MnSO4+2H2O+O2↑ 舍勒研究了氧气的性质，他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈，燃烧后这种气体便消失了，因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者，他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程，火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后，很快就发表了论文。 普里斯特里始终坚信燃素说，甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验，推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到：我把老鼠放在‘脱燃素气’里，发现它们过得非常舒服后，我自己受了好奇心的驱使，又亲自加以实验，我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时，是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉，和平时吸入普通空气一样；但自从吸过这种气体以后，经过好长时间，身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢？不过现在只有两只老鼠和我，才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师，业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林，他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。 1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎，他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命，曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国，在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆，以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。 拉瓦锡和他的天平： 燃素说的推翻者，法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年，他20岁的时候就取得了法律学士学位，并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师，家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师，而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来，拉瓦锡在他的老师，地质学家葛太德的建议下，师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此，他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平，并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念，成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想，把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式： 葡萄糖 == 碳酸（CO2）+ 酒精 这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程，表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义，又具体地写到：“我可以设想，把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数，然后分别通过实验，逐个算出它们的值。这样以来，就可以用计算来检验我们的实验，再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果，使我能通过正确的途径重新进行实验，直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时，多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律，他当时称之为“物质不灭定律”，其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据，特别是当时俄罗斯的科学还很落后，西欧对沙俄的科学成果不重视，“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。 1772年秋天，拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧，冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量，发现质量增加了！他又燃烧硫磺，同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验：将白磷放在水银面上，扣上一个钟罩，钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧，之后水银面上升。拉瓦锡描述道：“这表明部分空气被消耗，剩下的空气不能使白磷燃烧，并可使燃烧着的蜡烛熄灭；1盎司的白磷大约可得到2.7盎司的白色粉末（P2O5，应该是2.3盎司）。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程，燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月，他在实验记录本上写到：“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。 1774年，拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中，密封后再称量金属和瓶的质量，然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量，发现没有变化。打开瓶口，有空气进入，这一次质量增加了，显然增加量是进入的空气的质量（设为A）。他再次打开瓶口取出金属锻灰（在容积小的瓶中还有剩余的金属）称量，发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同（即也为A）。这表明锻灰是金属与空气的化合物。 拉瓦锡进一步想，如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来，就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰（即铁锈），但实验没有成功。 拉瓦锡制得氧气之后： 到了这年的10月，普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀（HgO）和铅丹（Pb3O4）可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说，这条信息是很直接的启发。11月，拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下，拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置，其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子，以便跟着太阳随时转动。1775年，拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气，其实是吸收了氧气，与氧气化合，即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时，拉瓦锡还用动物实验，研究了呼吸作用，认为“是氧气在动物体内与碳化合，生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文），就应该含有其余的气体，拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后，拉瓦锡总结道：“大气中不是全部空气都是可以呼吸的；金属焙烧时，与金属化合的那部分空气是合乎卫生的，最适宜呼吸的；剩下的部分是一种‘碳气’，不能维持动物的呼吸，也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来，也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年，拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说：“化学家从燃素说只能得出模糊的要素，它十分不确定，因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的，有时又没有重量；有时它是自由之火，有时又说它与土素相化合成火；有时说它能通过容器壁的微孔，有时又说它不能透过；它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫，每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日，拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》，系统地阐述了燃烧的氧化学说，将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言，逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系，揭掉了神秘和臆测的面纱，代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学（即近代化学）时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气，但由于他们思维不够广阔，更多地只是关心具体物质的性质，没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。 拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说，辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念：“如果元素表示构成物质的最简单组分，那么目前我们可能难以判断什么是元素；如果相反，我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来，那么，我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质，对我们来说，就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里，拉瓦锡列出了第一张元素一览表，元素被分为四大类： 简单物质，普遍存在于动物、植物、矿物界，可以看作是物质元素：光、热、氧、氮、氢。简单的非金属物质，其氧化物为酸：硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。简单的金属物质，被氧化后生成可以中和酸的盐基：锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。简单物质，能成盐的土质：石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中，在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中，作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价，指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到，拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法，但他通过制取氧气分析了空气的组成，建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体，被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋，每天六点起床，从六点到八点进行实验研究，八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作，七点到晚上十点，又专心从事他的科学研究。星期天不休息，专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时，他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子，但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验，经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里，有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发，三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月，国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论，心存嫉恨，便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往，犯有叛国罪，于1794年5月8日把他送上了断头台。对此，当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说：“他们可以一瞬间把他的头割下，而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时，拉瓦锡正当壮年，是51岁。 四、化学学科的发展前沿 中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering)，是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质，在体外切割、拼接和重新组成，然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞，使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状，并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术，其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因，并把它纯化，再把它大量扩增，用于研究。 20多年来，基因工程技术得到了迅速地发展，特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用，不仅把分子生物学提高到了基因水平，而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路，并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......
本人从智网上找的 有PDF格式 这是从上面转下来的 统磁体以单原子或离子为构件,三维磁有序化主要来自通过化学键传递的磁相互作用,其制备采用冶金学或其一、引 言他物理方法;而分子磁体以分子或离子为构件,在临界 作为一种新型的软材料,分子基材料(molecule2based温度以下的三维磁有序化主要来源于分子间的相互作materials)在近年来材料科学的研究中已成为化学家、物用,其制备采用常规的有机或无机化学合成方法.由于理学家以及生物学家非常重视的新兴科学领域[1].分子在分子磁体中没有伸展的离子键、共价键和金属键,因基材料的定义是,通过分子或带电分子组合出主要具有而很容易溶于常规的有机溶剂,从而很容易得到配合物分子框架结构的有用物质.顾名思义,分子基磁性材料的单晶,有利于进行磁性与晶体结构的相关性研究,有(molecule2based magnetic materials) ,通称分子磁性材料,利于对磁性机制的理论研究.作为磁性材料,分子铁磁是具有磁学物理特征的分子基材料.当然,分子磁性材体具有体积小、相对密度轻、结构多样化、易于复合加工料是涉及化学、物理、材料和生命科学等诸多学科的新成型等优点,有可能作为制作航天器、微波吸收隐身、电兴交叉研究领域.主要研究具有磁性、磁性与光学或电磁屏蔽和信息存储的材料.导等物理性能相结合分子体系的设计、合成.我们认为, 分子磁性研究始于理论探索.早在 1963 年McCo2分子磁性材料是在结构上以超分子化学为主要特点的、nnel[2]就提出有机化合物可能存在铁磁性,并提出了分在微观上以分子磁交换为主要性质的、具有宏观磁学特子间铁磁偶合的机制.1967 年,他又提出了涉及从激发征并可能应用的一类物质.态到基态电子转移的分子离子之间产生稳定铁磁偶合 分子铁磁体是具有铁磁性质的分子化合物,它在临的方法[3].同年,Wickman[4]在贝尔实验室合成了第一个界温度(Tc)下具有自发磁化等特点.分子磁体有别于传分子铁磁体.之后,科学家们相继报道了一些类铁磁性统的不易溶解的金属、金属合金或金属氧化物磁体.传质的磁性化合物,但直到1986年前,这些合成的磁性化·15 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi Vol.24 No.1合物没有表现出硬铁磁所具有的磁滞特征.1986 年,材料理论的精确预言和计算是相当困难的,而且,分子Miller等人[5]将二茂铁衍生物[Fe(Cp3)2](Cp3为五甲基磁性材料中包含的原子和分子基团更多,空间结构的基环戊二稀)与四氰基乙烯自由基(TCNE)经电荷转移合对称性更复杂,局部的磁交换的途径也体现出多样性,成了第一个分子铁磁体[Fe(Cp3)2]+[TCNE] ,其转换温使得目前的研究还处于实验经验的积累和定性的解释度 T上.尽管如此,科学家们对分子磁交换的机制进行了大c=4.8 K.与此同时,Kahn 等人[6]报道了具有铁磁性的MnCu(pbaOH)·(H量的研究,提出了许多近似理论模型,并基于这些模型2O)3分子化合物.从此,分子磁体的研究引起了人们的广泛关注,分子基磁性材料也应和大量的实验数据,在磁性与结构的关系研究中取得了运而生.一定的进展.对于一些对称性较高的体系,根据自旋相 开始,由于分子间的磁相互作用较弱,分子磁体的互作用的 Hamilton可由量子力学求出磁化率的解析形转换温度式T,然后根据实验数据计算出磁偶合系数 J 值,探索随c通常远远低于室温,难于达到应用的要求.结构的变化关系.对于对称性较差及组成较为复杂的体但是,第一个室温分子磁体V(TCNE)2·xCH2Cl2在1991系,自旋 Hamilton 的解析解很难求出.此时可用 Monte年由Manriquez[7]报道出后,虽然是一个不稳定的电荷转Carlo方法对物理过程进行模拟,求出磁偶合系数 J[10].移钒配合物,但近年来,分子磁性的研究已取得了令人 根据产生磁性的具体类型,磁交换机制主要通过以鼓舞的进展,Verdauger[8,9]报道了 Tc高达340 K的稳定下途径来实现:类普鲁士蓝的分子铁磁体. (1) 磁轨道正交 根据 Kahn等人的分子轨道理论,顺磁离子A与B之间的磁相互作用(J)由两部分贡献组二、分子磁性中的物理基础成,即铁磁贡献和反铁磁贡献,J = JF+ JAF.当A中未成对电子所占据的磁轨道与B中未成对电子所占据的磁 分子磁体的磁性来源于分子中具有未成对电子离轨道互相重叠时,它们之间的相互作用为反铁磁偶合,子之间的偶合,这些偶合相互作用既来自分子内,也可重叠积分越大,反铁磁偶合越强;当A与B中未成对电来自于分子间.分子内的自旋- 自旋相互作用往往通过子所占据的磁轨道正交时,它们之间的相互作用为铁磁“化学桥”来实现磁超相互作用.所以,分子磁性材料兼偶合.如图(1)中(a)、(b)所示.如果铁磁偶合与反铁磁偶具磁偶极- 偶极相互作用和超相互作用,故该类材料的合同时存在,通常反铁磁偶合强于铁磁偶合,因此只有磁性比常规的无机磁性材料表现出更丰富多彩的磁学当 JAF为零时,A与B间才为铁磁偶合.如在CsNiⅡ[CrⅢ性质.(CN)6]·2H2O[9]中,CrⅢ的磁轨道具有t2g对称性,而NiⅡ 根据铁磁体理论,要使材料产生铁磁性,首先体系的磁轨道具有e的原子或离子必须是顺磁性的g对称性,二者互为正交轨道,因而呈现,其次它们间的相互作用铁磁性偶合( T是铁磁性的.对于分子磁性材料,一个分子内往往包含c=90 K).当磁轨道正交时,铁磁偶合的一个或多个顺磁中心,即自旋载体,按照 Heisenberg 理大小依赖于轨道间的距离.论,两个自旋载体之间的磁交换作用可用以下等效Ham2 (2) 异金属反铁磁偶合 对于两个具有不同自旋的ilton算符来表示:顺磁金属离子,SA≠SB若A与B间存在磁相互作用,有^H两种情况:当A与B 间的磁相互作用为短程铁磁偶合ex= - 2J^S1^S2(1)其中时,总自旋 SJ 为交换积分,表示两个自旋载体间磁相互作用的T= SA+ SB;当A与B间的磁相互作用为反类型和大小. J 为正值时为铁磁性偶合,自旋平行的状态铁磁偶合时,总自旋 Sr=| SA- SB| (如图1中(c) (d)所为基态;J 为负值时为反铁磁性偶合,自旋反平行为基示).顺磁离子A和B间的磁相互作用大多为反铁磁偶态.如对分子磁性材料:A- X- B 体系(A,B 为顺磁中合.当为反铁磁偶合时,若 Sr= SB,则 Sr=0;若 SA与心,X为化学桥) ,X作为超交换的媒介使A和B发生磁SB不相等,则有净自旋,当在转换温度以下,净自旋有性偶合,设 SA= SB=1P2,则当反铁磁偶合时,分子基态序排列,使体系呈现亚铁磁性.因此,利用异金属之间反用单重态和三重态的能量差来表示:J = E铁磁偶合是构建高自旋分子的另一条有效途径.如CsMnS- ET. 磁相互作用研究的目的在于了解磁交换的机理,寻[Cr(CN)6] ,Mn2+的自旋为 SA=5P2,而Cr3+的自旋为 SB找磁性与结构之间的关系,并反过来指导分子磁性材料=3P2,二者之间产生反铁磁偶合,净自旋 ST= SA- SB的设计和合成.和通常的磁性材料一样,对分子基磁性=1P2,在低于转换温度( Tc=90 K)时,配合物表现为亚1·6 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述铁磁性[11].以分为下面几类:1. 有机自由基分子磁体 化合物中不含任何带磁性的金属离子,大多由 C,H,O,N四种有机元素组成的磁体材料.其自旋载体为有机自由基,如氮氧自由基.McConnel 早在1963 年就提出有机化合物内存在铁磁偶合的机制[2].制备方法采用有机合成方法.由于它们具有有机材料特殊的物理、化学图性能,因而是更具应用前景的分子铁磁材料.但直到今1 相同自旋之间的偶合:(a) 铁磁偶合;(b) 反铁磁偶合; 不同自旋之间的偶合:(c) 铁磁偶合;(d) 亚铁磁偶合日,纯有机分子磁体的转换温度仍极低,和有机超导材料一样,在小于50 K的低温区.日本科学家在这方面的 (3) 电荷转移 对给体- 受体电荷转移类配合物,工作做得很好.目前,得到广泛研究并进行了结构标定如[FeCp32]+[TCNE]-,基态时,[FeCp32]+的自旋为1P2,的有机铁磁体主要有氮氧自由基及其衍生物[14]、C60[TCNE]-的自旋也为1P2.在这样一个系统中,由于电荷(TDAE)(TDAE为四(二甲胺基) - 1,2- 亚乙基)[15]等.转移,形成激发三重态.在[FeCp32]+与[TCNE]-交替排列形成的链中,阳离子与前后两个[TCNE]-等距离,它2. 金属- 有机自由基分子磁体的e2g电子可向前后两个[TCNE]转移,形成 S =1的激发 化合物中含有带磁性的过渡金属或稀土金属离子,态.基态激发态混合后,降低了体系能量,使自旋取向沿同时也含有机自由基的基团,故有两种以上的自旋载体着一条链形成.如果每个链的取向都是平行的,且链间存在,并发生相互作用,由这种金属或金属配合物与自和链内[FeCp32]+与[TCNE]-位置相当,那么e2g电子可由基两种自旋载体组装的化合物,也可以构建分子铁磁以在链间传递,从而进一步稳定了体系,导致了相邻链体.其中有些是有机金属与自由基形成的电荷 转移盐的自旋平行取向,产生宏观的铁磁性现象[12].体系. (4) 有机自由基与多自由基 自从1991 年日本京 美国的Miller和Epstein教授在这个体系中作出了卓都大学的 Takahashi 等[13]成功地合成了基于 C、H、O、N越的贡献,首先他们发现了[M(Cp32][TCNZ](Z=Q或四种元素组成的有机铁磁体,使人们认识到含有氮氧自E,TCNE为四氰基乙烯,TCNQ为四氰代对苯醌二甲烷,M由基的有机化合物也是制备分子铁磁体的一条有效途(C3p)2为环戊二烯金属衍生物)[12]. 如,[Fe(Cp3)2]径.氮氧自由基与金属配合物形成的磁偶合体系已成为[TCNZ]为一变磁体(它有一反铁磁基态,但在临界外场分子铁磁体研究领域的一个重要方面.为1500Oe时,转变为具有高磁矩的类铁磁态) ,它由[Fe(Cp3)2]+阳离子与[TCNQ]-阴离子交替排列形成平行三、分子基磁性材料的分子设计和目的一维链,每一个离子均有一未成对的电子自旋[16].磁 前热点研究体系有序要求在整体上的自旋偶合,因此,直径较小的[TC2NE]-将比[TCNQ]-有较大的电子密度,预期将有利于 分子磁体的设计与合成实质上是一个在化学反应自旋偶合.实际情况证明了这一点,[Fe(Cp3中分子自组装的过程.选择合适的高自旋载体(砖头) ,2)]+[TC2NE]-由阳离子与阴离子交替排列构成一维链,在4.8 K这可以是金属离子或具有自旋不为零的有机自由基,通以下表现为磁有序过非磁性的有机配体等桥梁基团作为构筑元件(石灰),在 T=2 K时,其矫顽力为1 000Oe,,超过了传统磁存储材料的值[17]以一定的方式无限长地联接起来.为了提高磁有序温度,,如通过脱溶剂法处理、改变抗衡离子或改变配体等途径他们又开创了M[TCNE],形成分子内部间x·yS(M=V,Mn,Fe,Ni,Co;S为的强相互作用和单元间弱相互作用的超分子结构.通过溶剂分子) 另外一类电荷转换盐分子磁体的研究工调控无限分子P分子单元(或链、层)间磁相互作用的类型作[18].并发现第一个室温以上的分子磁体V[TCNE]x·和大小,组装成低维或三维铁磁体.但就目前来说,除选yCH2Cl2,其 Tc高达400 K.值得一提的是,在常温下它显择合适的高自旋载体和桥联配体外,控制分子在晶格中示出矫顽力超过无机磁体,薄膜材料也在积极的研究堆砌方式也十分重要.中,已接近应用.遗憾的是,这类化合物的结构至今仍是 按照自旋载体和产生的磁性不同,分子磁性材料可不清楚.近年来,Miller等对[MnⅢTPP]+[TCNE]-(H2TPP·17 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi Vol.24 No.1为中心四苯卟啉)类分子磁体也进行了广泛的研究.有物在低温下,能够被光激发而发生从铁磁体到顺磁体的关的综述论文可参考文献[12]和[19].可逆转跃迁,是非常有实际应用的特性. Mn( Ⅱ) - 氮氧自由基链状配合物Mn(hfac)2(NIT2 草酸根桥联的双核或异双核金属配位物分子磁体Me)[20](hfac是六氟乙酰丙酮,NITMe 为2- 甲基- 4,4,一直吸引着人们的注意.具有D3对称性的[MⅢ(ox)3]3-5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物自由基,Tc是一个非常有用的建造单元.它在3个不同的方向上都=7. 8 K) 及 Cu ( Ⅱ) 自由基配合物 [Cu (hfac)2]有“钩子”,能轻而易举地把别的金属离子拉进来而形成(NIT[21]多维的金属离子交替排列,从而成为二维或三维分子磁pPy)2(NITpPy为2- (2’吡啶 - 4,4,5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物)是另一类的金属- 有体.如A[MⅡMⅢCr(ox)3](A =N(n - C4H9)+4、N( n -机自由基分子磁体.近年来,这类分子铁磁体的研究进C6H5)+4等) ,当MⅢ=Cr( Ⅲ) ,MⅡ为Mn(Ⅱ) ,Cu( Ⅱ) ,Co展很大,已由单自由基- 金属配合物扩展到多自由基-(Ⅱ) ,Fe( Ⅱ)和Ni( Ⅱ)时,其 Tc分别为6,7,10,12,14金属配合物.由于多自由基较单自由基有更多的自旋中K[26];当MⅢ=Fe( Ⅲ) ,MⅡ为Fe(Ⅱ) ,Ni(Ⅱ) ,Co( Ⅱ)时,心和配位方式,并且与金属配位更易形成多维结构的优Tc=30～50 K[27].点,多自由基—金属配位物的研究已成为分子磁体研究 草胺酸根合铜[Cu(opba)]2-、[Cu(pba)]2-及[Cu的热点之一[22].(pbaOH)]2-含有未配位基团,可作为形成多核配合物的前体.此前体具有两个桥基,易与Mn2+、Fe2+等阳离子3.金属配合物的分子磁体形成异双金属链而构成一维链状配合物,链内通过铁磁 金属配合物分子磁体是目前研究得最广泛、最深入或反铁磁偶合得到铁磁链或亚铁磁链,链间的铁磁或反的一类分子磁体,其自旋载体为过渡金属.在其构建单铁磁偶合导致材料的宏观磁性表现为铁磁或反铁磁性.元中,可以形成单核、双核及多核配合物.由这些高自旋这类分子磁体转变温度低,如由双草酰胺桥联的锰铜配的配位物进行适当的分子组装,可以形成一维、二维及合物MnCu(pbaOH)(H2O)3,Tc=4.6 K[28].三维分子磁体,可以形成链状或层状结构.根据桥联配 除此之外,近十年来化学家们对由三叠氮(N3)配体位体的不同,这类分子磁体主要包括草胺酸类、草酰胺桥联的多维化合物产生了极大的兴趣,这是因为三叠氮类、草酸根类、二肟类、氰根类等几种类型.配体主要以两种方式连接金属离子,见图2,分别对应反 报告的第一个这种类型的分子磁体是中间自旋 S =铁磁偶合和铁磁偶合,便于对分子磁性的设计.单独由3P2的FeⅢ(S2CNEt2)2Cl[4],在温度为2.46 K以下表现为三叠氮配体桥联或混入其他有机桥联配体,可构成一磁有序,但无磁滞现象.接着便是基于双金属的低温铁维,二维和三维的配位聚合物,形成独特的磁学性质并磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[FeⅢCl6]3-( Tc=0.66 K和在一定温度下构成分子磁体[29].这方面,我国的南京大亚铁磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[CrⅢ(CN)6]3-( Tc=2.学和南开大学也做出了很好的工作[30,31].85 K) ,它们同样不具有磁滞现象[23,24]. 近年来,由法国科学家Verdaguer发现普鲁士蓝类配合物所表现出的较高的转换温度,大的矫顽力,使得普鲁士蓝类磁性配合物越来越吸引人们的注意[25].普鲁士蓝类分子磁体是基于构筑元件M(CN)k-6与简单金属离子通过氰根桥联的类双金属配合物,双金属离子均处于八面体配位环境,并通过氰桥连接成三维网络.其组成形式为 Mk[M’(CN)6]l·nH2O 或 AMk[M’(CN)6]l·nH2O(M和M’为不同的顺磁性,化合物为铁磁体,如图2 三叠氮配体和金属离子以及对应的磁交换Cu3[Cr(CN)6]2·15H2O( Tc= 66 K) 、Cu3[Fe(CN)6]2·12H4. 单分子磁体(Single2Molecular Magnets)2O(Tc=14 K) 、Ni3[Cr(CN)6]2·14H2O( Tc=23 K)均为铁磁体.若两个金属离子磁轨道重叠,它们之间的磁 以上情况都是分子被连接成聚合物后产生非常强偶合为反铁磁性,化合物为反铁磁体或亚铁磁体,如的分子间相互作用.从另一个角度,若分子间相互作用(Net4)0.5Mn1.25[V(CN)6]·2H2O( Tc=230 K) 、CrⅡ3[CrⅢ很小可忽略,则分子被隔离成一个个独立的磁分子.当(CN)6]2·10H2O( Tc=240 K)[25].有价值的是,这类化合分子内含有多个自旋离子中心并发生磁偶合时,则总分1·8 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述子的磁矩决定于磁偶合后的最低能态,这时就可能出现域.如在本文中提到的:转换温度超过室温的分子基铁基态为自旋数较高的稳定态,在磁场的作用下产生准连磁和亚铁磁体材料的发现;具有高自旋的多核配合物在续的激发态能级.所以整个分子的磁矩在外场下,沿外低温下表现出磁性的单分子磁体的发现;在室温以上具场的方向偏转时需要克服一个较大的势垒,这种势垒来有大的磁滞现象的自旋交叉配合物的发现;分子基磁体自零场分裂的磁各向异性.有时也称这种现象为自旋阻的光磁、热磁效应;以及分子基磁体的 GMR、CMR效应挫(spinfrustration)[32].这种依赖于外磁场的双稳态(bist2等.所有这些成果都预示着分子磁性材料光明的未来.ability)被看作是新一代信息材料应用的基础.目前所发 相比于传统的磁性材料,由于广泛的化学选择性,现的单分子磁体主要包括Mn12和Mn14离子簇、Fe8离子可以从分子级别上对分子磁性材料进行修饰和改良;作簇和 V为磁性材料4离子簇等三类,如基态为 S = 10 的 Mn12O12,分子铁磁体具有体积小、相对密度小、能耗(O[33]小及结构的多样化等优点,其制备的方法大多为常规的2CMe)16(H2O)4.有意义的是,当这种单分子体积大到一定值时,可被认为是一种尺寸单一的可磁化的纳化学方法,便于做成各种形态的产品,所体现的性质有米材料,具有不可估量的应用前景.些是传统的磁性材料不可替代的.已发现这类新物质可能成为各类高科技材料,特别是新一代的信息存储5. 自旋交叉配合物材料. 众所周知 当然,当配合物分子内的自旋离子中心减少到,作为一种新生的材料,有很多方面仍需要进仅一个时一步研究和改进,这也是我国科学家在基础研究和应用,分子间的相互作用又很小,配合物显示出独立离子的特性科学走向世界前列的良机.可以预见,在未来的发展中,,为近似理想的顺磁性.具有3d4- 3d7电子配置的过渡金属配合物分子基磁性材料将可能在:①高,在八面体配位结构下,电子Tc温度的分子磁体;②在五个d电子轨道上的排布,可能会受到配位场e提高材料的物理稳定性;③透明的绝缘磁体;④易变、易g和t2g加工的分子磁体轨道之间的能隙Δ大小的影响;⑤和其他物理性能结合的复合磁性材,当Δ平均电子对能p相料近时;⑥超硬和超软磁体; ⑦液体磁体等方面着重探索和,化合物的自旋态可能由于某些外界条件的微扰,得到发展可呈现高自旋态与低自旋态的交叉转变[34].(.最典型的是2000年8月29日收到)一些Fe(Ⅱ)配合物,发生高自旋态5T1 Alivisatos A. P. ,Barbara P. F. ,Castleman A. W. ,et. al. Adv. Ma22(S =2,顺磁性)与ters. ,1998;10:1297低自旋态1A1(S =0,抗磁性)的转变,伴随自旋相变,化2 McConnel H.M. J. Chem. Phys. ,1963;39:1910合物可能有结构甚至和颜色的变化.有一些的转变温度3 McConnel H.M. Proc. R.A. Welch Found. Chem. Res.1967;11:144还在常温区,如[Fe(Htrz)4 Wickman H.H. ,Trozzolo A.M. ,Williams H.J. ,et. al. Phys. Rev. ,3- 3x(NH2trz)3x](ClO4)2·H2O1967;155:563(trz=1,2,4 三唑类) ,在常温下从紫色(低自旋)随温度5 Miller J.S. ,Calabrese J.C. ,Epstein A.J. ,et. al. J. Chem. Soc. ,上升转为白色(高自旋).成为另一种新的可利用的双稳Chem. Commun,1986;10266 Pei Y. ,Verdauger M. ,Kahn O. ,et al. J. Am. Chem. Soc. ,1986;态现象[35].1984年,Decurtins等人首次观察到光诱导自108:7428旋交叉效应[36],并随后在低温下利用光对自旋态的激发7 ManriquezJ.M. ,Yee G.T. ,Mclean R.S. ,et al. Science,1991;252:和调控进行了深入研究,期望能用作纳秒级的快速光开14158 FerlayS. ,Mallsah T. ,Ouahes R. ,et al. Nature,1995;378:701关和存储器[34].我国在自旋交叉研究方面也取得了可喜9 Mallah T. ,Thiebaut S. ,VerdaguerM. ,et al. Science,1993;262:1554的成绩[37],如发现温度回滞宽度近55 K的自旋交叉化10 Zhong Z.J. ,You X. Z. ,Chen T. Y. Annual Sci Rept—suppl of J of合物[Fe(dpp)Nanjing Univ. ,Eng.Series, Nov19942(NCS)2]py(dpp =二吡嗪(3,2,2-,3-)邻11 Griebler W.D. ,Babel D.Z. ,NaturforschB. Anorg. Chem. ,1982;37B菲罗啉,py=吡啶)[38],而且首次发现在快速冷却下仍保(7) :832持高自旋亚稳态,实现了不通过光诱导也能得到低温下12 MillerJ.S. ,EpsteinA.J.Angew. Chem. Int. Ed. ,1994;33:38513 Takahashi M. ,Turek P. ,NakazawaM. ,et al. PhysLett,1991;67:746的双稳态[39].14 Chiarelli R. ,NovakM.A. ,Rassat A. ,et al. Nature,1993;363:14715 Allemand P.M. ,Khemani K.C. ,Koch A. ,et al. Science,1991;254:301四、展 望16 MillerJ.S. ,ZhangJ.H. ,Reiff W.M. ,et al. J. Phys. Chem. ,1987;91:4344 分子基磁性材料作为一种新型的材料,近十年来,17 MillerJ.S. ,CalabressJ.C. ,DixonD.A. ,et. al. J. Am. Chem. Soc. ,1987;109:769在化学家和物理学家的努力下,在很多方面已经取得了18 Zhou P. ,LongS.M. ,MillerJ.S. Phys.Lett.A,1993;181:71突破性的进展,迅速发展成为一门材料学科的前沿领19 MillerJ.S. Inorg. Chem. ,2000;39:4392估计效果很不好 如果想要的话，留个邮箱，给你发过去