石墨烯的微波法制备及其电化学电容性能的研究

以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨,然后通过微波剥离还原氧化石墨制备了石墨烯,并利用红外光谱、扫描电镜和透射电镜对其进行了表征。以所制石墨烯为电极材料、1 mol/L的TEMABF4/PC为电解液制备了超级电容器,并对其电化学性能进行了研究。结果表明:经过微波剥离,氧化石墨的含氧基团已基本完全分解,所得石墨烯为表面具有大量褶皱的薄层。所制电容器具有良好的电容性能,在扫描速度为10 mV/s情况下,其单电极比容量为102 F/g,比能量则高达22.1 Wh/kg。     

兰姆波型谐振器的制备与测试

采用磁控溅射、光刻、腐蚀、电子束蒸发等工艺,在AlN薄膜表面设计和制备了兰姆波(Lamb)型谐振器。研究了Lamb谐振器频率特性与频率-温度特性,并与传统的瑞利波(Rayleigh)型谐振器进行对比。测试结果表明,Rayleigh谐振器的谐振频率为305.15 MHz,温度灵敏度为10.74kHz/℃;而Lamb谐振器有7个谐振频率,分别为294.630MHz,398.125MHz,435.625MHz,482MHz,531.625MHz,570MHz和613.625MHz,其温度灵敏度分别为10.63kHz/℃,13.46kHz/℃,16.09kHz/℃,17.51kHz/℃,18.95kHz/℃,20.76kHz/℃和21.86kHz/℃。结果表明,兰姆波型谐振器高阶模式的温度灵敏度最高,达到21.86kHz/℃。     

谐振型SAW无线无源传感器的测试系统研究

采用一种低成本、高效率的电路系统实现对谐振型无线无源声表面波(SAW)传感器的测试。该电路利用直接数字频率合成(DDS)技术产生不同频率的射频信号用以激励SAW传感器。在接收端采用功率探测器检测回波信号的包络,通过包络的变化得到待测物理化学参量的变化。该测试系统产生的激励信号功率最高可达10dBm,测试时间约为0.5s,与矢网测试结果相比,其测试相对误差仅为0.002 4%。实验结果表明,该系统能够稳定、可靠地实现谐振型SAW传感器的快速检测。