实验报告

篇一：实验报告 范本

研究生实验报告(范本)

实验课程：实验名称： 实验地点：

学生姓名：学 号：指导教师：（范本）

实验时间：年 月 日

一、实验目的

熟悉电阻型气体传感器结构及工作原理，进行基于聚苯胺敏感薄膜的气体传感器的结构、材料制作、材料表征、探测单元制作与测试、实验结果分析，通过该实验获得气体传感器从到性能测试完整的实验流程，锻炼同学学习能力、动手能力和分析问题能力。

二、实验内容

1、理解电阻式气体传感器工作原理

2、进行传感器结构设计

3、进行敏感材料的合成与测试

4、开展气体传感器制作

5、器件性能测试与分析讨论

三、实验原理

气体传感器是化学传感器的一大门类，是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。根据气敏特性来分类，主要分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英谐振式气体传感器、表面声波气体传感器等。

气体传感器的检测原理一般是利用吸附气体与高分子半导体之间产生电子授受的关系，通过检测相互作用导致的物性变化从而得知检测气体分子存在的信息，大体上可以分为：

(l)气体分子的吸附引起聚合物材料表面电导率变化

(2)p型或n型有机半导体间结特性变化

(3)气体分子反应热引起导电率变化

(4)聚合物表面气体分子吸、脱附引起光学特性变化

(5)伴随气体吸附脱附引起微小量变化

对于电阻型气体传感器，其基本的机理都是气体分子吸附于膜表面并扩散进体内，从而引起膜电导的增加，电导变化量反应了气体的浓度情况。

四、实验器材

电子天平BS2245:北京赛多利斯仪器系统有限公司

KSV5000自组装超薄膜设备:芬兰KSV设备公司

Keithley2700数据采集系统:美国Keithley公司

KW-4A 型匀胶机:Chemat Technologies Inc.

85-2 型恒温磁力热搅拌机:上海司乐仪器公司

优普超纯水制造系统:成都超纯科技有限公司

动态配气装置 北京汇博隆仪器

S-450型扫描电镜:日本日立公司

UV1700紫外一可见分光光度计:北京瑞利分析仪器公司

BSF-GX-2型分流式标准湿度发生器:国家标准物质研究中心、北京耐思达新技术发展公司

五、实验步骤

1、电阻型气体探测器工作原理认识（见三、实验原理）

2、器件结构设计

电阻型气体探测器基于敏感薄膜电阻变化来进行气体浓度测定，因此电阻是探测器件的一个重要参数。叉指电极结构测量出的电导可由下式表示：

其中L和W为叉指电极基底的长度和宽度，N为叉指电极的数目对数，d为两相邻电极之间的间距，σ为薄膜的本征电导率。结合基底尺寸、材料电导率和工艺能力可以设计出结构优化的叉指 结构，获得较显著的电学输出信号。

图1、基于敏感膜的气体传感器结构设计意图

图1为设计的电阻型气体传感器结构，在绝缘衬底上制作叉指电极，然后在叉指电极上制作敏感薄膜，通过测试两个叉指电极间的电学信号，可获得敏感薄膜的电阻信息。设计完成的整个气体

传感器的制作流程示意图如图2所示。

图2、气体传感器制作工艺流程示意图

详细流程可表述为：硅片清洗—硅片表面氧化—溅射生长NiCr合金—溅射生长金—匀胶、显影、曝光、去胶—刻蚀金属层(Kl、硫酸)—中测—划片一测试在器件的制作中，所使用的基片是电阻率为0.7-1?cm的n型单晶硅片([100]取向)。其上氧化生长二氧化硅作为绝缘层，然后溅射镍铬合金(200-300 ?)，以提高金电极的附着性。其后再在镍铬合金上溅射导电的金层(400～500?)，采用负胶光刻，电极间距和宽度相等，为50μm，整个器件尺寸大小为8*5mm2，该设计由自己完成，工艺由成都亚光电子股份有限公司加工。

3、聚苯胺复合薄膜制备

(1) 基片预处理

本实验采用表面抛光的石英玻片和平面叉指金电极作为成膜基片。将表面抛光的石英基片先后放在:(l)表面活性剂和水的混合液;(2)去离子水;(3)乙醇;(4)丙酮中分别超声清洗0.5h,以除去表面污垢和油溃。然后将清洗过的石英基片放入7:3浓硫酸/过氧化氢溶液及1:1:5氨水/过氧化氢/水溶液中各超声清洗0.5h使得表面清洁,同时通过这一步使基片表面亲水。处理后的石英基片存放在超纯水中待用。

将清洗好的石英基片及平面叉指电极式器件浸入1%PDDA水溶液15min,取出后用去离子水洗涤,再用氮气吹干,此时基片表面呈正电性;再将基片浸入Pss溶液(2mg/inl,盐酸调节PH=1~2)中15min,取出后用去离子水洗涤并吹干,此时基片表面呈负电性。

（2）聚苯胺PANI/TiO2复合薄膜制备方法

对于经过聚电解质(PSS)处理后的基片，聚电解质自组装膜在基片表面引入了极性基团，在聚合反应的开始阶段，基片上-SO-3基团与酸性条件下苯胺单体和聚苯胺低聚合物上的N+通过静电吸引作用形成离子对，将其吸附在基片表面，形成均匀的聚合中心，进行链生长。同时，混合液中的TiO2

纳米粒子起着原位吸附聚合载体的作用，苯胺单体吸附在TiO2纳米粒子表面，氧化剂(NH4)2S2O8引发单体在TiO2纳米粒子表面进行聚合，这导致了聚合物围绕TiO2粒子的受限生长，从而获得TiO2纳米粒子表面覆盖PANI的复合薄膜。

用移液管取0.2 ml TiO2溶胶，加去离子水稀释至0.lwt%；超声15min备用。室温下，将超声过的TiO2溶胶加入到20mL 2.0mol/L的盐酸溶液中，在适度的搅拌下，将0.1mL苯胺单体加入其中。为了避免苯胺单体快速氧化，边搅拌边将适量的(NH4)2S2O8的盐酸溶液缓慢逐滴滴入到混合液中，体系的颜色由透明逐渐加深,变为浅蓝,最终转变为墨绿色。适度搅拌5min后，用0.45um的有机过滤器过滤。(NH4)2S2O8和苯胺单体物质的量之比为1:1。运用芬兰KSV公司的自组装系统制备HCI掺杂PANI/TIO2自组装纳米复合薄膜。将预处理后的基片浸入到PANI/TiO2滤液中，反应20min，取出基片，在空气中自然晾干后放置在纯净的氮气中保存。

（3）HCI和PTSA掺杂PANI/TiO2复合薄膜制备方法

HCI和对甲苯磺酸(PTSA)是常见的聚苯胺质子酸掺杂剂。HCl掺杂PANI/TiO2复合薄膜制备同前所述。PTSA掺杂PANI/TiO2复合薄膜制备工艺如下：

取1.9g对甲苯磺酸，溶于10ml去离子水中；再配置0.1254g (NH4)2S2O8溶于10ml盐酸溶液中，待用；用移液管取0.2ml TiO2溶胶，加去离子水稀释至0.lwt%；将10ml对甲苯磺酸溶液与TiO2溶胶溶液混合，超声15min备用。室温下,在超声过的对甲苯磺酸溶液和TiO2溶胶混合溶液中，将0.1mL苯胺单体加入其中。为了避免苯胺单体快速氧化,边搅拌边将适量的(NH4)2S2O8的水溶液缓慢逐滴滴入到混合液中，体系的颜色由透明逐渐加深,最终转变为墨绿色。适度搅拌5min后，用0.45um的有机过滤器过滤。(NH4)2S2O8和苯胺单体物质的量之比为1:1。运用芬兰KSV公司的自组装系统制备PTSA掺杂PANI/TiO2自组装纳米复合薄膜。将预处理后的基片浸入到PANI/TiO2滤液中，反应20min，取出基片，在空气中自然晾干后放置在纯净的氮气中保存。

对三种复合薄膜微观形貌进行SEM测试表征如图3所示。

PANI/TiO2复合薄膜 HCl掺杂PANI/TiO2复合薄膜 PTSA掺杂PANI/TiO2复合薄膜

图3 三种复合薄膜微观形貌进行SEM测试

篇二：实验报告格式模板-供参考

实验名称：粉体真密度的测定

粉体真密度是粉体质量与其真体积之比值，其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以，测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同，粉体真密度的主要测定方法可分为气体容积法和浸液法。

气体容积法是以气体取代液体测定试样所排出的体积。此法排除了浸液法对试样溶解的可能性，具有不损坏试样的优点。但测定时易受温度的影响，还需注意漏气问题。气体容积法又分为定容积法与不定容积法。

浸液法是将粉末浸入在易润湿颗粒表面的浸液中，测定其所排除液体的体积。此法必须真空脱气以完全排除气泡。真空脱气操作可采用加热(煮沸)法和减压法，或两法同时并用。浸液法主要有比重瓶法和悬吊法。其中，比重瓶法具有仪器简单、操作方便、结果可靠等优点，已成为目前应用较多的测定真密度的方法之一。因此，本实验采用比重瓶法。

一．实验目的

1. 了解粉体真密度的概念及其在科研与生产中的作用； 2. 掌握浸液法—比重瓶法测定粉末真密度的原理及方法；

3．通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。

二．实验原理

比重瓶法测定粉体真密度基于“阿基米德原理”。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中，抽真空除气泡，求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体，就可计算所测粉末的真密度。真密度ρ计算式为：

式中：m0—— 比重瓶的质重，g； ms—— (比重瓶+粉体)的质重，g； msl—— (比重瓶+液体)的质重，g； ρl—— 测定温度下浸液密度；g/cm3； ρ—— 粉体的真密度，g/cm3；

三．实验器材：

实验仪器：真空干燥器，比重瓶（2-4个）；分析天平；烧杯。 实验原料：金刚砂。

四．实验过程

1. 将比重瓶洗净编号，放入烘箱中于110℃下烘干冷却备用。 2. 用电子天平称量每个比重瓶的质量m0。

3. 每次测定所需试样的题记约占比重瓶容量的1/3，所以应预先用四分法缩分待测试样。 4. 取300ml的浸液（实际实验中为去离子水）倒入烧杯中，再将烧杯放进真空干燥器内预先脱气。浸液的密度可以查表得知。

5. 在已干燥的比重瓶（m0)，装入约为比重瓶容量1/3的粉体试样，精确称量比重瓶和试样的的质量ms。

6. 将预先脱气的去离子水注入有试样的的比重瓶内，到容器容量的2/3处为止，放入真空干燥器内。启动真空泵，抽气约20-30min时暂停抽气。

7. 从真空干燥器中取出比重瓶，向瓶内加满浸液并在电子天平上称其质量msl。 8. 洗净该比重瓶，向瓶内加满浸液，称其质量为ml。 9. 重复操作5.6.7.8测下一组数据，多次测量取平均值。

五．数据记录与处理

1. 数据记录

2. 数据处理：

根据公式

实验室室温为23.4℃，查表得此温度下水的密度是0.9969g/ml3，因此

所以

?

平均

?真值?3.1939g/ml3

d?

绝对偏差：

六．思考题

1. 测定真密度的意义是什么 ?

(1)在测定粉体的比表面积时需要粉体真密度的数据进行计算。

(2)许多无机非金属材料都采用粉末原料来制造，因此在科研或生产中经常需要测定粉体真密度。

(3)在水泥或陶瓷材料制造中，需要对粘土的颗粒分布球磨泥浆细度进行测定，都需要真密度的数据.

(4)尤其对于水泥材料，其最终产品就是粉体，测定水泥的真密度对生产单位和使用单位都具有很大的实用意义。

2. 浸液法-比重瓶法测定真密度的原理是什么？

阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。

七．实验（没有强制要求，可选写）

以往的实验都是比着实验书本操作，而本次实验实验方案则是自己自主完成的，毫无经

??12?(4

((4

?3.22705mlg3/

?平均-?真值3.22705-3.1939

?*100%?1.037%

?真值3.1931

验可谈，但是实验过程中享受到了独立自主的乐趣。这种实验课堂方式极大的激发了同学们对实验的探索能力和对未知的好奇心。继续下去，会有更大的收获。

篇三：实验格式

实验

课程名称 物证技术学实验项目名称捺印手印样本 指纹显现提取 班级与班级代码 074213-07085-3 实验室名称（或课室） 法学实验教学中心 专 业任课教师刘红 学 号： 09250201320 姓 名：康杰辉 实验日期： 2011年12月 12 日

广东商学院教务处 制

姓名 康杰辉 实验报告成绩

实验评价：

指导教师（签名）年月日

实验名称：捺印手印样本

一、实验目的和要求：

（一）明确捺取手印样本的种类、要求和作用; （二）掌握捺取手印样本的程序和操作方法;

（三）为分析指纹纹线系统和花纹类型、识别手印特征提供样本。

二、 实验内容：

(一）三面捺印：三面捺印是指对十个手指第一指节的正面和两个侧面进行捺印; （二）平面捺印：平面捺印是对手指与手掌正面进行捺印。包括手指的平面捺印和全手掌的平面捺印;

（三）局部捺印：局部捺印是对手指或手掌某一部位进行捺印。

三、实验原理

捺印手印是以油墨作为媒介，使用一定的方法将油墨均匀涂染于手纹表面，在一定的动作条件下，将手纹形象地反映到一定规格的卡片纸上，从而获得手印样本。

四、实验器材

油墨、油墨磙、调墨板，或专用指纹捺印盒。

捺印卡（包括十指指纹卡、单指指纹卡、掌纹捺印卡或实验专用捺印卡）或白纸。 捺印台、吸墨纸、肥皂、洗涤剂、毛巾等。

五、实验步骤

六、实验结果

七、实验思考

实验名称：指纹显现及提取

一、实验目的和要求：

（一）了解粉末显现潜在手印的基本原理； （二）熟悉常用粉末显现潜在手印的范围； （三）掌握粉末显现潜在手印的基本方法。

二、实验内容：

（一）普通粉末显现潜在手印； （二）磁性粉末显现潜在手印 。

三、 实验原理

（一）粉末显现潜在手印是利用粉末与无色汗液手印之间的亲和力，将粉末附着在无色汗液手印上，因亲和力的作用使得无色汗液手印粘附粉末，从而显现出有色手印。

（二）粉末显现法适用于显现玻璃、瓷器、油漆物、竹器等光滑物体表面上的较新鲜汗液手印。

四、实验器材

（一）普通粉末显现使用器材：

1.粉末材料.：铝粉、青铜粉、氧化铜粉、四氧化三铅、石墨粉等；2.实验器具：毛刷、喷粉器、衬纸、白纸、剪刀、指纹专用提取胶带纸；3.承受客体：玻璃、瓷器、各种油漆物品、竹器、纸张等。

（二）磁性粉末显现器材：

1.粉末材料：磁性粉；2.实验器具：磁性笔、剪刀、衬纸、指纹专用提取胶带纸；3.承受客体：本色木、皮革、表面光滑的人造革、陶瓷器、硬质塑料、各种纸张等。

五、实验步骤

六、实验结果

七、实验思考

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