开题报告
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开题报告(通用3篇)1.开题报告第1篇一、毕业论文指导传统模式存在的问题毕业论文是教学计划的重要组成部分,是学生在校学习的最后阶段,是学习深化和提高的重要过程,是学生运用已学过知识的一次全面总结和综合训练,对全面提高教学质量具有重要意义。
如何搞好毕业论文的写作与指导,多年来,我们远程开放教育进行了长期的探索,取得了一定的成绩。
但是,由于在论文写作指导过程中沿用传统的模式,对开放教育的特点考虑不够,论文质量整体上仍不尽如人意。
论文指导过程中还存在诸多问题。
(一)选题不准,内容偏离专业要求有的选题过于宽泛,论题过大,超越了学生的驾驭能力,写作时面面俱到,内容空洞,论述肤浅;有的选题过于狭窄,缺乏气度,达不到综合训练的目的,论述拖泥带水,颠三倒四;有的根据个人嗜好选题,文章内容偏离专业要求,结果是种了别人的地荒了自己的田。
(二)进度不匀,写作过程前松后紧部分学生论文写作没有计划,想到一点就写一点,指导教师也缺乏督促的依据,面对这样的学生只能无可奈何,有的学生甚至临到答辩前夕,才匆匆完稿。
连消化论文准备答辩的时间都难以保证。
但木已成舟,重新写作势必影响学生正常毕业。
在这样一种情势之下,答辩时学生仓促上阵,严重影响答辩质量,最终导致少数学生只能草草过关。
(三)把关不严,抄袭现象时有发生少数学生对待论文不求优秀,只求通过的思想比较严重,在这种指导思想支配之下,他们往往在论文写作过程中东拼西凑,敷衍了事,大段大段抄袭他人文章,稍作改头换面,权充毕业论文上交。
产生这些现象固然与少数学生急功近利思想有关,与个别指导教师责任心不强有关,但更与师生之间缺乏相互约束的制度有关。
(四) 监控不力,写作指导呈现无序由于缺乏统一的制度文本规范指导教师的行为,在论文指导上出现了你敲你的锣,我唱我的调现象,一个老师一个指导法。
论文进度如何,教师在指导中投入了多少精力,教学主管部门和专业责任教师无法实施有效监控,导致写作指导呈现无序状态,指导质量的高低很大程度上取决于教师个人的职业道德和敬业精神。
开题报告范文5篇开题报告范文5篇一、引言开题报告是研究生阶段的一项重要任务,它对于研究生的学术研究起到了指导和规范的作用。
本文将通过介绍五篇开题报告范文,帮助读者更好地理解开题报告的写作要求和结构。
二、范文一:基于人工智能的智能家居系统设计与实现本开题报告旨在设计和实现一个基于人工智能的智能家居系统。
通过分析市场需求和技术现状,我们将研究如何利用机器学习和深度学习算法,实现智能家居设备的自动化控制和智能化管理。
我们将重点研究智能家居系统的感知、决策和执行三个核心模块,并通过实验验证系统的性能和可行性。
三、范文二:基于区块链的供应链金融创新研究本开题报告旨在研究基于区块链技术的供应链金融创新。
通过对传统供应链金融的问题和挑战进行分析,我们将探讨如何利用区块链技术构建透明、安全、高效的供应链金融系统。
我们将重点研究区块链技术在供应链金融中的应用场景和实施方法,并通过案例分析验证其可行性和效果。
四、范文三:基于大数据的舆情分析与应用研究本开题报告旨在研究基于大数据的舆情分析与应用。
通过对社交媒体、新闻媒体和网络论坛等海量数据进行收集和分析,我们将探讨如何利用大数据技术提取和挖掘舆情信息,并将其应用于舆情预警、舆情管理和舆情应对等领域。
我们将重点研究大数据分析算法和舆情应用系统的设计与实现,并通过实验评估其准确性和实用性。
五、范文四:基于虚拟现实的教育教学创新研究本开题报告旨在研究基于虚拟现实技术的教育教学创新。
通过对传统教学模式的问题和挑战进行分析,我们将探讨如何利用虚拟现实技术提供更丰富、更真实的教学环境和学习体验。
我们将重点研究虚拟现实技术在教育教学中的应用场景和实施方法,并通过实验评估其对学生学习效果的影响。
六、范文五:基于物联网的智慧城市建设研究本开题报告旨在研究基于物联网技术的智慧城市建设。
通过对城市发展和管理的需求进行分析,我们将探讨如何利用物联网技术实现城市基础设施的智能化和信息化。
我们将重点研究物联网技术在智慧城市中的应用场景和实施方法,并通过实地调研和数据分析验证其可行性和效果。
开题报告是什么意思开题报告是研究项目开始之前提交的一份书面报告,旨在对研究项目的目标、研究问题、研究方法和预期成果进行详细说明和论证。
开题报告通常由研究者或学生提交给指导教师或相关部门,以便获得批准和指导。
开题报告的目的是确保研究项目能够在理论和实践上具有可行性,并为后续的研究工作提供指导和参考。
开题报告一般包含以下几个方面的内容描述:1. 研究背景和问题陈述在开题报告的开始部分,需要对研究项目的背景进行简要介绍,说明研究问题的重要性和存在的现实难题。
同时,需要明确研究问题的具体陈述,以便读者明确了解研究项目的出发点和关注点。
2. 目标和研究方法在开题报告中,需要明确研究项目的目标和预期成果。
目标可以包括理论上的贡献、实践上的应用或解决某一具体问题等。
同时,需要详细描述研究采用的研究方法和技术手段,以确保研究项目的可行性和有效性。
3. 文献综述开题报告需要对相关领域的文献进行综述,包括已有研究的主要成果和不足之处。
通过对文献的综述分析,可以为研究项目提供理论和实证基础,并指导后续的研究工作。
4. 研究计划和时间安排开题报告还需要详细阐述研究计划和时间安排。
通过明确研究任务和工作流程,可以确保研究项目能够按时、高质量地完成。
同时,时间安排也为指导教师或相关部门评估研究项目的可行性和可完成性提供参考。
5. 预期预算在某些研究项目中,开题报告还需要附上预期的研究预算。
预算内容涵盖研究所需的设备、材料、人员费用等各方面。
通过预算的合理安排,有助于提高研究项目的可行性和经济效益。
综上所述,开题报告是研究项目开始之前的一份详细报告,它将研究项目的目标、研究问题、研究方法、预期成果等内容进行系统梳理和论证,为研究项目的顺利进行提供了指导和参考。
开题报告的编写需要准确、清晰、逻辑严密,并且需要考虑到项目实施的可行性和可完成性。
通过开题报告的提交和审批,可以保证研究项目能够按计划进行,并达到预期的成果。
开题报告(最新9篇)开题报告优秀篇一选题背景:年国际地理联合会发表《地理教育国际宪章》,针对地理学在解决日益突出的全球性人口、资源、环境等问题上的巨大优势,高屋建瓴地指出地理教育为今日和未来世界培养活跃而负责任的公民所必需地理在各个不同的级别的教育中都可以成为有活力、有作用和有兴趣的科目,并有助于终身欣赏和认识这个世界,明确提出地理教育要培养现代公民必备的地理素养。
学生在初中阶段学习的地球概况、各大洲及主要国家的自然人文地理特点等基本知识,阅读和使用地图,运用地理图表等基本技能,收集和分析地理信息以及地理观察观测等能力方法,初步形成的爱国主义情感和可持续发展观念等等,正是地理素养的重要组成,是对学生生活有用对学生终身发展有用的地理。
可长期以来,地理学科在学校课程中被视为小科副科,而作为非中考科目的初中地理更是地位低下。
随着现在初高中分离办学,许多初级中学受中考指挥棒的影响,沿用传统的教学评估标准衡量教师的教学,使教师穿新鞋走老路,不能真正实施新课程,也使学生学习地理积极性不高,学习效果差强人意,无法为高中地理学习或走向社会打下一定的基础优今年开始,初中地理又得受新颁的会考制度的指挥,可能回到为应试而教学。
虽说现代地理教学的研究在国内外都不是一个新课题,但是系统研究生活中的地理并结合新评价机制和整合历史地理教材的研究较少,特别是立足初中地理教学开展的此类研究更少。
基于以上思考,我们提出了《初中地理生活化教学的实践研究》的课题。
本课题将在新课程理念的指导下尊重学生的兴趣和经验,以生活化的教学为突破口,优化和整合初中地理教材,构建一种开放的、探究的教学环境,真正赋予地理教学以生活的意义和生命的价值,实现三维目标,提高学生地理素养,从而产生进一步学习高中地理的内在需要,使学生积极主动地投入到地理学习中去。
课题研究的理论依据:约翰、杜威的实用主义教育理论在实用主义教育思想体系中,杜威首先论述了教育与生活的关系。
开题报告(精选3篇)在当下这个社会中,报告使用的频率越来越高,我们在写报告的时候要避免篇幅过长。
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毕业论文开题报告之会计篇一一、选题背景(含国内外相关研究综述及评价)与意义1、课题来源课题为《贵州省盘县戒毒所医技楼建筑与装饰工程招标控制价编制》。
该医技楼结构形式为框架结构,建筑总高度19.80米,工程总建筑面积4532.0平方米,建筑层数为地上五层。
本工程属于钢筋混凝土框架结构体系,工程设计规模为小型,耐火等级二级、抗震设防烈度6度,主体结构合理使用年限50年。
地基基础设计等级为丙级;抗震等级为三级,上部结构的嵌固端为基础顶面。
建筑分类为多层民用建筑,建筑耐火等级为二级。
框架结构外填充墙均采用200厚加气混凝土砌块,内填充墙采用200或100厚加气混凝土砌块,均用混合砂浆。
所有构造柱、圈梁、过梁混凝土强度等级为C25,框架柱混凝土强度等级为C30,梁、板的混凝土强度等级均为C30。
2、选题背景(含国内外相关研究综述及评价)(1)国内相关研究综述招标控制价的产生的背景:随着近年建设工程的迅速发展,为加强建筑工程计价活动的监督管理,规范工程计价行为,维护建筑市场正常秩序,合理确定和有效控制工程造价,2008年12月1日起实施的《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500—2008)规定:国有资金投资建设工程项目应实行工程量清单招标,并应当编制招标控制价。
目前我国的造价行业存在许多问题,比如不够重视投资决策阶段工程造价的确控、设计阶段的工程造价控制不严、还未全面采用国际上通用的工程量清单报价方式、施工阶段对工程造价控制不够、工程竣工结算阶段工程造价控制不力等。
(2)国外相关研究综述国外的工程造价估算是建立在价值工程基础上的,在建筑合同文本中须包括使用价值工程技术的条款。
它一般分为二种情况:一是自愿采用,承建商从自身利益出发,考虑采用价值工程技术,此时费用由承包商自身承担;另一种情况是强制运用,在合同中规定承包商须采用价值工程技术,至于费用一般由业主承担。
【导语】开题报告是指开题者对科研课题的⼀种⽂字说明材料。
这是⼀种新的应⽤写作⽂体,这种⽂字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要⽽产⽣的。
下⾯是®⽆忧考⽹整理的开题报告精选范⽂,欢迎阅读! 篇⼀ 1.1研究背景及意义 1.1.1研究背景 新中国成⽴的初期,我国的法治实践曾有过⼀段辉煌的成就,但是⼗年**,使法治建设和法学研究都陷⼊了低⾕。
在改⾰开放以后,中国的法学研究和法治建设也都⾛上了正轨,尤其是我国已经建成了⾃上⽽下的法律体系。
这表明中国的法治建设取得了很⼤的成就,⼀种形式合理性的法律体系已经建⽴,中国已在根本上实现从⽆法可依到有法可依的历史性转变。
但同时中国的法治建设也暴露出了很多问题,主要体现在形式法治与实质法治之争的过程中。
⾸先,由于中国的法律体系是⾃上⽽下建构⽽成。
在法治建设过程中重点受到关注的是法律体系的逻辑合理性,⽽社会事实以及规则与事实之间的关系则没有得到⾜够的重视。
使得很多法律规范要么因其与百姓的现实⽣活⽆关⽽被⽆视,要么因其与社会风俗、⽣活惯例不同⽽没有得到⼈们的⾃觉有效的遵守。
其次,西⽅权利话语的⼒量在⽴法及司法实践中被⼈为放⼤,⽽传统的道德因素却被排斥在法院门外,导致了像《秋菊打官司》中主⼈公秋菊那⼀类⼈的彷徨和⽆助,⽽原本为传统道德所不容的“恶⼈”却能逍遥法外。
形式法治在法治实践中暴露的问题,凡此种种,不再⼀⼀列举。
针对法治实践中出现的种种问题,归根结底也是指导我国法学实践的基础理论⾯临的难题。
⽬前中国的改⾰进程已步⼊深⽔区,⾯对着快速发展和变化着的经济和社会⽣活,如何能够保证我们的⽴法既能适应时代的变化,妥善解决社会⽣活中出现的新问题,⼜能够保持法律的稳定性给百姓合理的预期;如何能够在司法实践中既排除了其它⼲扰,保持形式法治的纯洁性实现程序正义,⽽⼜不以牺牲传统道德、社会习俗为代价。
⾯对诸多难题,笔者认为仅仅分析实证主义法学的对法律的逻辑分析的研究⽅法是难以解决问题的,必须结合法社会学的实证调查、⾃然法学的价值研究等研究⽅法和理论成果才能摆脱⽬前我国法学理论界⾯临的困境。
开题报告开题报告范文(通用6篇)艰辛而又充满意义的大学生活即将结束,毕业前大家都要写毕业设计,而我们做毕业设计前要先写开题报告,那么你有了解过开题报告吗?下面是小编帮大家整理的开题报告范文(通用6篇),希望能够帮助到大家。
开题报告篇1一、论文名称、课题来源、选题依据论文名称:基于BP神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究课题来源:单位自拟课题或省级政府下达的研究课题选题依据:技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。
通过技术创新预测和评估,可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握,从而为企业的技术创新决策提供科学的依据,以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。
只有在正确把握技术创新发展方向的前提下,企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。
在市场竞争日趋激烈的现代商业中,企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运,为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。
二、本课题国内外研究现状及发展趋势现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。
(1)趋势外推法。
指利用过去和现在的技术、经济信息,分析技术发展趋势和规律,在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下,将过去和现在的趋势向未来推演。
生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家RaymondPearl提出的Pearl曲线(数学模型为:Y=L?M[1+A?exp(—B·t)])及英国数学家和统计学家Gompertz提出的Gompertz 曲线(数学模型为:Y=L·exp(—B·t))皆属于生长曲线,其预测值Y为技术性能指标,t为时间自变量,L、A、B皆为常数。
Ridenour 模型也属于生长曲线预测法,但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比,主要适用于新技术、新产品的扩散预测。
开题报告(5篇)一、选题意义和背景随着时代的进展和社会的进步,数学在现实生活中的应用范围日益广泛。
人类生活的方方面面都离不开数学,各种其他学科的讨论也离不开数学。
就人类生活来说,我们的衣食住行、经济生活、休闲消遣等活动中布满着数学的味道。
就学科讨论而言,以经济学为例,微观经济学通过数学的应用为个人和企业的决策供应依据,数学在宏观经济学中的应用涉及到国计民生、政府宏观治理等方面,博弈论与信息经济学运用数学建立了许多好玩而深刻的模型,既可以解释社会中的许多问题,也可以为人们的决策供应参考。
同时,政治经济学、财政学、经济史等学科的讨论也在许多地方用到数学。
因此,数学的应用越来越广泛。
随着教育改革的深入和新课程的实施,应社会的需要、个人进展的需要,人们的学习方式也发生了很大的变化。
以往的数学教学往往局限在数学学问方面,数学的学习通过解决构造良好的、有固定答案的数学题来绽开,教学方式也往往以灌输为主,数学学习结果也以解题的分数作为评判标准。
诚然,数学学问是数学学习的基石,但是假如仅仅将数学学习理解为数学学问的学习,未免对数学的理解狭溢化。
如何调动学生学习数学的积极性,培育学生敏捷运用数学的力量成为人们关注的一个重大问题。
近年来,人们在这方面也做了许多的努力,讨论性学习被提上了议事日程,以数学建模、数学探究、数学试验、数学主题阅读等为主要形式的数学课题学习也应运而生。
二、论文综述/讨论根底数学课题学习的开展对学生进展有重要促进作用。
笔者结合课标、教材的内容以及自身的体会,在对国内外文献进展梳理的根底上,提出了对髙中数学课题学习开呈现状进展研宄的问题。
建构主义学习理论、人本主义学习理论、布鲁纳的认知发觉说、反思性学习理论、数学学科自身的特点成为数学课题学习的重要理论根底。
三、。
开题报告(优秀6篇)开题报告篇一随着现代社会经济科技的发展,人们被带入了崭新的数码时代。
同时人们在解决了温饱问题后,开始追求精神上的享受,艺术作品被炒得沸沸扬扬,奢侈品的销量日渐增加,更有一些人并不满足一味接受精神享受,更想自己去创造一些作品。
数码摄影就是首选。
怎样才能拍到一张漂亮的照片,其中色彩运用的好坏很重要。
本篇文章就色彩的三属性的不同使用方法,同时怎样把色彩情感正确地带入摄影作品的问题进行了分析,从而让摄影作品更加精彩。
【关键词】摄影;色彩;情感带个小孔的黑匣子,它的出现一直在影响着这个世界的进步。
摄影技术的诞生直接影响了西方国家的绘画流派的发展,之后又有众多的摄影作品在感染人们,同时还记录了这个世界的酸甜苦辣。
摄影作为一种艺术时,除了会简单记录事物之外,还应该具有一定的艺术价值。
很多人都在感慨为什么摄影大师的作品是那么完美,有的人经常说看设备啊,有了长枪短炮镜头,完美机身的搭配,谁都能拍出好的照片。
我不否认这一点,的确好的设备是为一张好的摄影作品的诞生提供了很多方便,但纵观世界摄影大师并不都使用了很好的设备。
所以这不是关键,而只是能得到一张质量好的摄影作品的一个条件而已。
一张好的摄影作品应该具备太多的条件,好的主题、完美的构图、正确的曝光、漂亮的后期等。
在这些条件中哪一项都不能不考虑到颜色的运用。
它在摄影作品中起着产生印象、情感导向、隐喻、象征等作用。
可以说色彩在一张好的摄影作品中的重要性,相当于色彩在一个好的设计中的运用一样。
一、色系影响摄影作品的情绪色彩为主题而服务,一张好的摄影作品一定要有一个主题,而照片中,首先影响着欣赏者理解主题的可以说是色彩。
色彩对欣赏者的情感影响远远优于图像的具体内容。
并且这种情感会长时间地留在记忆中。
经常会有人忘记画面的具体内容,但忘不掉影响他情绪的那个色系。
所以要想正确地表达主题,应该控制好摄影作品的色彩选择。
只要学过色彩的人都会知道色彩是有感情的。
不同的色彩给人不同的感受,红色系给人温暖、兴奋、热烈的感受,容易引起冲动,一般有积极作用;蓝色系有冷、永恒、博大、遥远、忧郁感,一般有消极作用;绿色系具有中性特点,偏向自然美、宁静、生机勃勃、宽容色彩;紫色系,给人以高贵神秘感;黑色系表现出空、无、沉默等;白色系,干净纯洁、虚无,有无尽的可能性;黑与白的搭配,是对立而又有共性,是色彩的一种抽象,能表达严肃、慎重等情感,是一种富有哲理性的颜色搭配。
开题报告6篇开题报告 (1)一、课题的目的和意义:(一)研究的目的中等职业教育的特点是,以社会人才市场的需要为切入点,以培养学生生存技能为根本目的全面提高学生素质的教育。
那么,中等职业教育中专业课教学活动就担负着培养学生生存技能的重任。
在计算机专业中,photoshop作为一门专业课,是目前ZUI为出名的平面设计软件,在图像、图形、文字、视频、等各方面都有涉及,其很强的实用性深受用人单位的喜爱。
在多年从事该平面设计软件的教学工作中,笔者始终把教学目标定位在:希望计算机专业的学生能够熟练掌握并使用photoshop进行平面设计这个技能,作为就业生存的一技之长。
(二)研究的意义综合国内外研究现状来看,任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论上的教学方法,强调在教学情境中展开教学活动,尤其适用于操作类课程的教学活动,针对当前中职计算机课程教学中存在的问题,提出任务驱动教学法在中职计算机photoshop教学中的应用研究意义:一是有利于提高中职学生学习计算机课程的学习效率和分析解决问题的能力;二是有利于培养学生的学习兴趣,掌握学习photoshop课程的学习技巧,培养学生的实际动手能力;三是有利于探索出一条适合中职学校计算机业photoshop课程教学有效的教学方法,对促进中职学校学生的学习具有积极的意义。
二、文献综述(分析国内外研究现状、提出问题,找到研究课题的切入点,附主要参考文献,约20xx字):(一)国内研究现状近年来,任务驱动教学法作为在建构主义教学理论基础上发展起来的一种教学方法,越来越受到广大一线教师的普遍关注。
目前国内对任务驱动教学方法也做了大量的研究,截止到20xx年11月,使用关键字“任务驱动教学法”在百度网页搜索中可以检索到大约1,570,000个相关记录,但大多数研究缺乏理论性、系统性,理论深度不够。
我国教育技术学者何克抗教授提出了“教学目标分析—情境创设—信息资源设计—自主学习环境设计—协作学习环境设计—学习效果评价设计—强化练习”的任务驱动教学过程;人民教育出版社信息技术教育室的郭芳提出了“创设学习情景一呈现任务一讲解演示一引导学生自主探究—协作完成任务—总结评价”的教学顺序。
附录:开题报告
1 选题依据
1.1 选题背景
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内或由它们作为基本单元构成的材料。
纳米材料具有粒径小、比表面大、吸附性能强、表面活性高等特性,其在化工、生物、医学、光电、分子自组装等领域具有广泛的应用,而纳米材料的诸多性能不仅仅依赖于尺寸大小,而且取决于形态和空间排布,因此研究合成条件对形貌的控制具有非常重要的意义。
金纳米颗粒具有小尺寸效应、量子效应、表面效应、生物亲和性和生物兼容性等特性,它成为在光学、催化和生物医药等领域的研究热点。
在纳米化学、凝聚态物理及纳米材料科学中,金纳米粒子是首选的衬底材料之一。
据文献报道,纳米金的制备可采用液相还原法、相转移法和水相法等,但由于金只有在纳米尺寸下才具有活性,因此,防止粒子的聚集是制备金基纳米材料的关键。
微乳液法是有效的方法之一。
微乳液法的优越性主要包括以下几点:实验装置简单,操作方便;微乳液体系的热力学性质、动力学性质稳定;微乳液中的颗粒表面包裹一层表面活性剂分子,使颗粒间不易聚结;通过选择不同的表面活性剂分子可对颗粒表面进行修饰,并控制颗粒的大小。
目前,微乳法制备AuCu纳米粒子的合成工艺还不成熟,尤其对形貌还不可控,因此本论文以合成形貌可控的AuCu纳米粒子为研究课题。
1.2研究的目的和意义
纳米材料的性能受到粒子大小和形貌的影响,因此制备形貌可控的纳米材料具
有重要的意义。
本论文通过微乳液方法制备纳米粒子,研究合成条件对形貌的影响。
通过本论文的研究可为研究形貌与性能间的关系打下基础,并对其他纳米材料的合成和研究具有一定的参考意义。
1.3 研究方法
采用微乳液法制备纳米粒子,并考察合成条件对形貌的影响。
2 论文结构
2.1 文章的总体结构
论文大致分为以下几个部分:
第一章:引言。
介绍论文研究的背景与意义,提出要探讨的内容。
第二章:实验部分。
在不同条件下合成纳米粒子,通过XRD、TEM、UV等方法对样品的粒子大小和形貌进行表征,并通过电化学方法考察其性能。
第三章:总结。
简要概括论文所做的工作、创新点、不足之处及展望。
2.2 实际应用的相关知识
本论文的研究主要用到物理化学、电化学、材料化学等专业理论知识,运用到一定的实验技能,比如样品的合成、测试表征、紫外分光光度计、电化学工作站的使用等,并对实验结果进行分析。
2.3 主要解决的问题
考察制备条件对形貌的影响及与性能之间的关系
2.4 预期达到的结果(预期形成的创新点等)
通过微乳液法合成出形貌可控的纳米粒子
3 工作进度计划及目前研究现状
3.1 工作进度计划
2012年12月——2013年3月:
阅读文献,撰写开题报告。
2013年3月——4月:
实验研究。
合成纳米粒子,对其结构和性能进行表征、分析。
2013年5月:
完成毕业论文初稿,送指导教师审阅;修改、完善毕业论文,准备答辩。
3.2 目前研究现状
阅读了相关文献,并已撰写开题报告。
与指导老师制定了具体的实验方案,为开展实验研究做准备。
4 文献综述
4.1 纳米材料的定义、特性及应用
4.1.1 纳米材料的定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内或由它们作为基本单元构成的材料。
最初,纳米材料是指纳米晶体、纳米非晶体、纳米相等颗粒材料及以纳米颗粒为结构粒子或结构单元的固体材料。
而现在随着纳米科学的发展,纳米材料还包括纳米线、纳米棒、纳米管、纳米孔等,以及根据人的意愿,以功能分子、纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米管等组成的材料结构单元。
4.1.2 纳米材料的特性
一般来说,纳米材料不超过100nm,其特征与结构单元有关。
纳米材料在尺寸上介于微观体系和宏观体系之间,是由数目不多的原子或分子组成的群体,因此它
们既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统。
纳米粒子由于粒子小,表面层占比重大,表面原子是既无长程序又无短程序的非晶层,纳米粒子表面原子的状态更接近气态,而内部的原子则可能呈有序的排列。
纳米粒子在结构上的特殊性使它具有不同于宏观块状物质的四个效应。
i) 体积效应
体积效应又称小尺寸效应,当纳米粒子的尺寸与传导电子的波长及超导态的相干波长等物理尺寸相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,熔点、磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化性能等与普通粒子相比有很大变化。
该效应为其应用开拓了广阔的新领域。
ii) 表面效应
表面效应是指纳米粒子表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
例如当粒径降至10nm时,表面原子所占的比例为20%,当尺寸小于0.1微米时,其表面原子百分数激剧增长,甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100平方米。
由于纳米粒子表面原子数增多,表面原子配位数不足和高的表面能,使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很高的化学活性。
iii)量子尺寸效应
该效应指当粒子尺寸降低到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为分立能级和纳米半导体微粒的能隙变宽的现象。
纳米材料中处于离散的量子化能级中的电子的波动性使纳米材料具有一系列特殊性质,如特异性催化,强氧化性和还原性。
iv)宏观量子隧道效应
微观粒子具有的贯穿势垒的能力称为隧道效应。
一些宏观物理量,如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,称之为宏观量子隧道效应。
这一效应与量子尺寸效应,确立了
现存微电子器件进一步微型化的极限,当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。
从以上四个效应可以看出,纳米粒子在颗粒粒径、比表面,表面原子百分数,吸附能力,表面反应活性等方面具有宏观块状物质所不可比拟的特性,这些特性使纳米材料在光、电、磁、热、敏感特性、表面稳定性等方面表现出了很多奇特的物理化学性能,引起人们的广泛关注,并使纳米材料在很多方面具有广泛的应用。
4.1.3 纳米材料的应用
借助于纳米材料的特殊性质,科学家们在很多研究领域都取得了新的突破,这同时也促进了纳米材料的广泛应用,其中包括在工程材料、生物医学、化工、环境保护、微电子、国防航空航天等领域。
下面着重介绍纳米材料在生物传感器和燃料电池方面的应用。
i) 纳米材料生物传感器
生物传感器的发展是在多种学科相互渗透的基础上逐渐成熟的,它的选择性高,分析速度快,操作简单,仪器价格低廉。
纳米技术和生物技术的发展给生物传感器带来了全新的发展空间,传感器是纳米微粒最有前途的应用领域之一。
纳米微粒的量子尺寸效应和表面效应可把传感器的性能提高到新水平,使其不仅体积更小、而且反应速度更快、灵敏度更高以及可靠性更好。
图1是电化学生物传感器的基本构成示意图。
由于使用生物活性物质作为传感器的识别组件,所以电化学生物传感器具有高度选择性,是快速、直接获取复杂体系组成信息的理想分析工具。
图1电化学生物传感器的原理图
ii) 纳米材料燃料电池
纳米材料具有高比表面积这一独特的物理化学性能,使其在提高能源效率、能量储存、能源再生、能量转换及能量产生等方面具有极大优势,因此可以用来发展新型纳米材料燃料电池。
当电极的活性材料纳米化后,表面增大,电流密度降低,极化减小,电容量增大,因此纳米材料燃料电池具有更良好的电化学活性。
4.2 纳米材料制备方法
4.2.1 纳米材料制备方法
纳米材料制备方法主要包括物理方法、化学方法。
物理方法主要有机械球磨法、机械粉碎法、超重力技术、蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深度塑性变形法、磁控溅射法与等离子体法。
化学方法主要有溶胶-凝胶法、离子液法、溶剂热法、微乳法等。
微乳液法是化学方法中制备法纳米材料的重要方法。
4.2.2 微乳液法简介
微乳液是指两种相对不互溶的液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定、粒径大小在10~100nm 的分散系统,分为水包油(O /W)型和油包水(W/O)两种类型(见图2),油包水型微乳液又称为反胶束型微乳液。
反胶束型微乳液中含有小液滴,其直径小、分散性好,而且液滴的大小和形状可以人为控制,因此是很好的纳米粒子生成反应器,可以通过控制液滴的大小和形状来控制纳米粒子的粒径、分布和形状。
与传统的制备方法相比,微乳液法制备纳米粒子有着许多优越性,主要是以下几点:i) 实验装置简单,操作方便;ii) 微乳液体系的热力学性质、动力学性质稳定;iii) 反应介质可以循环使用;iv) 微乳液中的颗粒表面包裹一层表面活性剂分子,使颗粒间不易聚结;v) 通过选择不同的表面活性剂分子可对颗粒表面进行修饰,并
控制颗粒的大小。
图2 微乳液两种主要结构类型
4.2.3 微乳液合成方法的影响因素
微乳液法合成纳米粒子的影响因素主要有W值(W=[H2O]/[表面活性剂])、反应物浓度、液滴界面膜、温度等。
例如在一定范围内,W增大,水滴半径增大,纳米粒子的尺寸增加;在微乳液法制备纳米颗粒的过程中,适当调节反应物的浓度,可以改变制备颗粒的尺寸和粒径分布;利用表面活性剂在溶液中形成的各种分子有序组合体作为反应介质或模板,可以有效地对纳米粒子的大小和形貌进行调控。