碳纳米管气敏传感器开题报告PPT

1、基于碳纳米管气敏传感器的理论研究开题报告开题报告人：康文彪人：康文彪导师：吴建宝导师：吴建宝 副教授副教授专业：材料物理与化学专业：材料物理与化学学号：学号：M050113106M050113106 目录1 研究背景及现状2 研究动机及内容3 研究方法4 预期目标5 计划安排 研究背景及现状1 1 第一部分 1.1 研究背景 1.1.1 碳纳米管的发现 1991年日本物理学家饭岛澄男就是从电弧放电法生产的碳纤维中首次发现碳纳米管的。 饭岛澄男（ 1939年5月2日-）日本物理学家，被称作是碳纳米管的发现者Sumio Iijima, Helical microtubules of graphit

2、ic carbon, Nature 354, 56-58 (07 November 1991). 被引用33630次 1.1 研究背景 1.1.2 碳纳米管的结构特征 SP3杂化 SP2杂化 1.1 研究背景 1.1.3 碳纳米管的分类多壁碳纳米管单壁碳纳米管 1.1 研究背景 碳纳米管的手性指数（n，m）,当n=时，碳纳米管称为扶手椅形纳米管;当nm=0时，碳纳米管称为锯齿形纳米管；当nm0时，将其称为手性碳纳米管。 1.1研究背景(6,0), 锯齿形, 金属型（m-n=3k）（6,6),扶手椅形， 金属型（m-n=3k） （4,2）,锯齿形， 半导体型（m-n=3k+/-1) 1.2 研究

3、现状 利用人工神经网络(ANN)和支持向量回归(SVR)算法建模研究氨气分子吸附于碳纳米管气敏传感器上对其I-V特性的影响 1.2 研究现状 目前，虽然国内外对碳纳米管气敏传感器进行了大量的研究，所用敏感材料包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，衬底也包括硅、陶瓷和聚合物等，器件性能也能达到较高的测试精度。但是，碳纳米管气敏传感器的制备还存在以下几个方面的问题： 一是在硬质衬底上加工的气敏传感器，主要通过刻蚀、溅射等微加工工艺完成，成本高、效率低、 步骤较为复杂。 二是通过溶液沉积的碳纳米管气敏传感器，存在碳纳米管分散性不好、容易团聚和使用寿命低等 方面问题。 三是柔性碳纳米管气敏传感器电极制备结合

4、力不高、精度控制低等方面的步骤。 如何改善这些不足，使碳纳米管气敏传感器具有实用化的前景和更优越的性能是国内外学者力求解决的问题。 研究动机及内容2 2 第二部分 2.1研究动机 碳纳米管自1991 年被日本科学家发现以来，以其优良的电学、力学、磁学和化学等特性在复合增强材料、分子电子器件、场发射器件和储氢材料等领域得到了广泛应用研究。同时，碳纳米管具有独特的中空结构和大比表面积，以及高电导率和丰富的空隙结构，同时碳纳米管表面具有较多的悬挂键，对气体有很强的吸附能力，使其成为最具有广阔应用前景的气敏材料之一。而且由于利用碳纳米管制备的气敏传感器具有灵敏度高、选择性好和尺寸微小等一系列优点，近年

5、来基于碳纳米管的气敏传感器成为新型气敏传感器领域的研究热点之一。 有鉴于此，本人希望能够在基于碳纳米管的气敏传感器这个前景广阔的领域进行深入研究和探索，以期获得基于碳纳米管的气敏传感器的响应机理等方面的研究成果 碳纳米管自1991 年被日本科学家发现以来，以其优良的电学、力学、磁学和化学等特性在复合增强材料、分子电子器件、场发射器件和储氢材料等领域得到了广泛应用研究。同时，碳纳米管具有独特的中空结构和大比表面积，以及高电导率和丰富的空隙结构，同时碳纳米管表面具有较多的悬挂键，对气体有很强的吸附能力，使其成为最具有广阔应用前景的气敏材料之一。而且由于利用碳纳米管制备的气敏传感器具有灵敏度高、选择

6、性好和尺寸微小等一系列优点，近年来基于碳纳米管的气敏传感器成为新型气敏传感器领域的研究热点之一。 有鉴于此，本人希望能够在基于碳纳米管的气敏传感器这个前景广阔的领域进行深入研究和探索，以期获得基于碳纳米管的气敏传感器的响应机理等方面的研究成果 2.2研究内容I-V特征曲线电导响应电阻响应浓度响应CNT气敏传感器吸附模型 2.3个人成果（4,2）H（4,2）研究方法3 3 第三部分 1 非平衡格林函数 1.2 密度泛函理论1、Thomas-Fermi-Dirrac近似2、Hohenberg-Kohn定理3、Kohn-Sham方程预期目标4 4 第四部分 预期目标一、搞清基于碳纳米 管气敏传感的响应机理二、进行基于响应机理的实验研究三、从模拟计算角度验证实验结果四、发表至少两篇B类及以上的论文计划安排5 5 第五部分 查阅文献，收集资料2014.112015.02整理资料