| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 引言 | 第9-39页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第9-17页 |
| 1.1.1 甲烷检测的普遍性和特殊性 | 第9-11页 |
| 1.1.2 催化式传感器的关键环节 | 第11-14页 |
| 1.1.3 催化式传感器的发展和现存问题综述 | 第14-16页 |
| 1.1.4 论文主要工作及其意义 | 第16-17页 |
| 1.2 平面微热板的文献综述 | 第17-22页 |
| 1.2.1 硅基薄膜微热板的发展及应用 | 第18-20页 |
| 1.2.2 非硅基微热板的研究进展 | 第20-22页 |
| 1.3 微纳催化剂的文献综述 | 第22-35页 |
| 1.3.1 共催化剂的组分和性质 | 第23-27页 |
| 1.3.2 助催化剂及其微观结构 | 第27-30页 |
| 1.3.3 催化体系的原位 /非原位合成与负载 | 第30-35页 |
| 1.4 传感器高温退化的文献综述 | 第35-38页 |
| 1.4.1 催化式传感器的工作损耗与寿命 | 第35-36页 |
| 1.4.2 高温退化研究的文献综述 | 第36-38页 |
| 1.5 论文内容安排 | 第38-39页 |
| 第2章 MEMS石英基微热板研究 | 第39-63页 |
| 2.1 石英基MEMS微热板的提出与仿真 | 第39-49页 |
| 2.1.1 非薄膜微热板的提出和基底材料选择 | 第39-41页 |
| 2.1.2 石英基非薄膜微热板的热电仿真建模 | 第41-44页 |
| 2.1.3 仿真结果与参数化讨论 | 第44-49页 |
| 2.2 二维石英微热板制备与研究 | 第49-54页 |
| 2.2.1 二维平面结构设计与工艺讨论 | 第50-51页 |
| 2.2.2 高温金属电极关键参数的实验研究 | 第51-53页 |
| 2.2.3 二维微热板性能测试 | 第53-54页 |
| 2.3 三维石英微热板制备与研究 | 第54-62页 |
| 2.3.1 三维锥腔结构设计与工艺讨论 | 第55-57页 |
| 2.3.2 锥腔结构微观表征 | 第57-58页 |
| 2.3.3 三维微热板的性能研究 | 第58-62页 |
| 2.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第3章 介孔催化剂原位打印合成及其微传感器研究 | 第63-88页 |
| 3.1 原位打印合成法的提出和实验 | 第63-74页 |
| 3.1.1 原位打印的提出及意义 | 第63-66页 |
| 3.1.2 载体材料的微米精度丝网印刷 | 第66-67页 |
| 3.1.3 催化材料的纳克精度微喷点负载 | 第67-72页 |
| 3.1.4 传感器制备的关键因素讨论 | 第72-74页 |
| 3.2 介孔共催化剂的表征和微观研究 | 第74-83页 |
| 3.2.1 丝印载体材料的微观表征 | 第75-76页 |
| 3.2.2 打印催化材料的微观表征 | 第76-81页 |
| 3.2.3 Pd-Pt介孔共催化剂参数化表征研究 | 第81-83页 |
| 3.3 双金属介孔催化剂微传感器的参数化研究 | 第83-87页 |
| 3.3.1 传感器配置参数对性能的影响 | 第83-84页 |
| 3.3.2 共催化剂组分比例的优化测试研究 | 第84-86页 |
| 3.3.3 传感器对甲烷的台阶响应曲线测试 | 第86-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第4章 纳米助剂增强的微传感器原位打印与优化 | 第88-103页 |
| 4.1 助剂增强的纳米壳核催化剂原位打印合成 | 第88-92页 |
| 4.1.1 高性能纳米催化剂模型提出 | 第89-91页 |
| 4.1.2 纳米催化剂及系列传感器制备实验 | 第91-92页 |
| 4.2 纳米核壳催化剂材料表征 | 第92-97页 |
| 4.2.1 纳米核壳结构的微观表征 | 第92-94页 |
| 4.2.2 助剂对催化体系化学稳定性的改善 | 第94-95页 |
| 4.2.3 助剂比例对催化体系形貌和耐热性的影响 | 第95-97页 |
| 4.3 纳米核壳催化剂微传感器性能测试 | 第97-102页 |
| 4.3.1 纳米助剂对传感器信噪比和响应时间的改善 | 第97-99页 |
| 4.3.2 助剂比例对传感器灵敏度和信噪比的影响 | 第99-100页 |
| 4.3.3 核壳配置对灵敏度、工作温度和长期稳定性的影响 | 第100-102页 |
| 4.4 本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 面向矿井的交替独热式微传感阵列研究 | 第103-120页 |
| 5.1 多单元交替式微传感阵列的设计 | 第103-107页 |
| 5.1.1 交替独热式传感阵列的提出和芯片制备 | 第103-105页 |
| 5.1.2 微传感阵列芯片的打印制备实验 | 第105-107页 |
| 5.2 微传感阵列的性能测试研究 | 第107-116页 |
| 5.2.1 阵列交替独热模式与长期稳定性研究 | 第107-111页 |
| 5.2.2 面向矿井应用的其他性能参数测试 | 第111-114页 |
| 5.2.3 纳米催化剂原位打印的石英基微传感阵列的性能总结 | 第114-116页 |
| 5.3 微传感阵列的检测仪集成与工程化验证 | 第116-119页 |
| 5.3.1 检测仪硬件设计和整机性能测试 | 第116-117页 |
| 5.3.2 检测仪标定和井下浓度模拟监测验证 | 第117-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 第6章 结论与展望 | 第120-124页 |
| 6.1 论文工作结论总结 | 第120-121页 |
| 6.2 主要创新点 | 第121-122页 |
| 6.3 进一步工作和展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-135页 |
| 致谢 | 第135-137页 |
| 附录A 电阻温度系数和红外表面发射率测试 | 第137-139页 |
| 附录B 阵列式甲烷检测仪部分硬件电路设计图 | 第139-141页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第141-142页 |
