光电化学技术范例(3篇)

光电化学技术范文篇1

一、电子信息科学与技术核心

1.研究领域

电子信息科学与技术专业，主要从事以下领域的研究：通信与广播电视、厘米波与毫米波技术、传感与自控、雷达技术、电磁场与微波技术、数字信号处理技术、超导电子学、超大规模集成电路及集成电路系统的研究、微电子技术、电子离子光学与计算机辅助设计、信息显示、光电子技术和真空微电子学、传感技术与应用系统等方向。

2.培养目标

本专业培养具备电子信息科学与技术的基本理论和基本知识，受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练，能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和行政部门从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术管理工作的电子信息科学与技术高级专门人才。

3.培养要求

本专业学生主要学习电子信息科学与技术的基本理论和技术，受到科学实验与科学思维的训练，具有本学科及跨学科的应用研究与技术开发的基本能力。

4.社会作用

电子科学与技术对社会发展的促进作用如下：信息产业成为带动经济增长的引擎，信息技术推动传统产业的技术升级，动力结构正出现巨变，信息技术促进人类文明的进步。

二、电子科学技术的应用

1.电子科学技术的应用领域

主要应用下列各方面：电化学、电镀、电加工、直流传动、直流电力牵引、交流传动、交流电力牵引、电机励磁、电磁合闸、充电、中频感应加热、高频静电除尘、直流高压输电、无功功率补偿以及深入千家万户的各种家用电器。

2.电子信息技术的应用环境

（1）教育信息化。互联网、教育两种力量决定着时代的命运。而这两种力量的融合就促成了教育的信息化。教育信息化是以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。教育信息化是信息社会的产物，也是信息化社会对教育的新要求，其出现具有着极强的时代必然性。

其一，现代化电子信息技术是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术；其二，教育具有基础性，教育信息化会带动经济信息化和社会信息化；其三，教育人口是接受信息化最快的入口；其四，信息技术在教育领域最容易推广。

电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系。如今，学校对学生“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力的培养，新的计算机和网络教学模式的推行，全社会广泛开展的信息教育，加上计算机和网络的高度普及应用势必助推教育信息化的快速发展。

（2）居民生活信息化。网络已经是人们生活“必需品”了。在智能小区中，居民可以利用此平台实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等，真正使居民日常生活所关心的工作学习、家庭保健、家庭娱乐等问题以廉价、快速的信息化方式解决。

（3）日常设备信息化。随着人们对生活信息化的渴求，越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，对四个轮子的操控，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD）。ABS+EBD可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性。

三、电子信息科学技术的发展

1.网络技术的发展

传统的网络主要是指通信网络，例如电话交换网，电报传真网，移动通信网，分组交换公用数据网，数字数据网等，计算机网络指的是互联网。现代信息技术的发展不得不提到物联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信。物联网时代，冬天在海口暖暖的海边只要有个念头，立刻就能知道冰天雪地的哈尔滨的即时气温是多少。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，物联网产业关乎绝大多数的产业群，其应用范围几乎覆盖了各个行业。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。

2.光电技术的发展

光电技术是现代电子信息技术的重要组成部分。光电技术包括光电检测技术、光电电子技术、光电显示技术、光电探测与信号处理等等。转贴于233网校光电技术涉及光学技术、微电子技术、计算机技术、精密机械等多种学科领域。这样就催生了软性显示器，软性显示器不但画面精细清晰，色彩炫丽明亮，3D显示以假乱真，还具备像传统的纸一样能弯能折的特性，不用时可以折起放进口袋，需要时如纸一般展开就可以使用于各种场合，让人们的生活工作更快捷轻松。在现今全球能源短缺的情况下，节约能源是我们所面临的大问题，LED作为一种绿色光源产品，不仅节能、环保、多变换，还具有寿命长、高新尖等特点。其技术已越来越多的用于工业、军事和社会生活等各个方面，比如LED路灯、LED电视等。在纳米科学研究的基础上发展新一代光电信息新材料，将不断推动光电技术的快步发展，我们将会拥有更加环保与多彩的生活。

现代电子信息科学技术涉及了信息的产业、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等方面，包括了光电技术，网络技术，集成电路等各个领域。未来社会是信息的社会，电子信息技术已成为当代最活跃、渗透力最强的科学技术，随着我国科学技术的迅速发展和人民生活水平的不断提高，各种信息技术的应用已经进入千家万户，互联网，数字电视等正成为和将成为现代家庭生活中的不可或缺的重要组成部分。在时代的需求和发展前景下，电子信息科学技术的发展将更加快速，发展空间将更为广阔。

作者简介：

常耀庭，河南理工大学电气学院电科1302班。

靳，河南理工大学电气学院电科1302班。

光电化学技术范文

面对问题，直面出击

随着工业的飞速发展和社会文明的长足进步，环境问题已经成为21世纪人类必须面临的重大课题之一，其中，空气和水体中的有机物污染尤为显著。而半导体催化技术因为可利用部分太阳光能，在常温常压下进行快速反应，且对污染物治理彻底、无二次污染而成为国际环境净化处理研究的前沿领域之一。的确，半导体催化技术是十分符合我国在环境污染治理中的高效率低消耗要求的。而由于具有价廉无毒、氧化能力强、稳定性好等优点，TiO2已经成为目前研究最多和应用最广的金属氧化物半导体光催化剂。

“该技术能够有效消除空气和水体中的有机污染物，但其中的TiO2存在光生电子一空穴复合率高和只能利用紫外光的缺陷，在一定程度上制约了该技术的工业应用，而光电催化技术则弥补了这一缺陷。”北京大学环境科学与工程学院副教授尚静说，“近年来，光电催化技术引起了广泛关注。光电催化技术，又称为电助光催化技术，其主要原理是通过外加电场促进光生电子与空穴的分离，从而提高光催化处理效率。”

经过研究发现，目前所采用的电助光催化技术还存在很多弱点。比如，现在来看，一般的电助光催化技术均采用的是光电化学池。根据电化学体系的电极数目，可分为两电极系统、三电极系统甚至多电极系统。在典型的三电极体系中，一般是用负载在导电基底上的光催化剂膜作为光阳极，Pt电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，反应体系需借助电解质来形成回路，因此，不能应用于气相光催化降解体系，同时，也不可避免地增加生产成本和使生产工艺复杂化。而在应对促进电子空穴对分离的问题上，已知的光电催化技术均采用直流电源来解决，而不能直接、有效地利用交流电，这在很大程度上限制了光电催化技术的推广应用。另外，目前的光电催化技术主要是利用光生空穴的氧化能力，广泛用于氧化处理废水中的有机污染物，而利用光生电子的还原能力，将光电催化技术应用于还原废水中重金属的研究非常少。

诸如此类问题，不可避免地制约着光电催化技术的发展。既然看好该技术的前景，尚静自然全心投入，为改进和完善光电催化技术体系努力着，付出着。

具体问题，具体分析

面对这些问题，尚静针对其各自的特点进行了具体分析，并先后提出了3项专利申请。

针对传统光电催化体系装置复杂，不能应用于气相有机污染物降解的局限性，尚静发明了一种可应用于气、固、液三相体系来降解有机和无机污染物的全固态平面型光催化器件及其制备方法。“我们在绝缘基底上固定一对或多对条形电极，并在该基底和条形电极上负载半导体光催化剂，就可得到高活性的全固态平面型光催化器件。当在条形电极两端接通电源后，两电极之间产生的电场就可以促进两电极之间的半导体光催化剂薄膜中电子和空穴对的分离，从而达到提高光催化剂作用效率的目的。”

这样一来，这种全固态平面型光催化器件的优势就十分明显了。首先，它不需要工作电极和电解质，只要利用条形电极，就可以在施加微小电压的情况下，使光生电子一空穴对充分分离，从而使光催化效率大大提高；其次，它可以广泛应用于气、固、液三个体系，利用此平面型光电催化器件可以探讨污染物和催化剂之间的电荷迁移过程，是一种研究光催化反应中光物理过程的手段。总而言之，就是活性高、成本低、工艺简单、应用广泛、兼容性高，易于推广使用。

“在研究中，我们还发现，如果采用交流电源来促进电子空穴对的分离，将会更直接、更有效。”通过一番尝试，尚静发明了一种节能、易于推广应用、能够100％利用交流电，而且光电催化效率高的光电催化装置。其工作原理如图所示，即利用二极管单向导通的性质。使交流电压的负半部分被滤掉，所以，TiO，光阳极交替处于正向偏压和无偏压状态。这样的驱动特点，使施加在TiO2光阳极上的偏压连续变化，导致TiO2薄膜中的光生空穴很难有效地累积，能够提高光生激子的利用效率，从而加快液相污染物的光降解过程，实验结果表明，其光电协同效果比直流条件下的提高7倍以上。研究中还发现，二极管整流的交流电下TiO2光阳极的稳定性要好于直流电下。

该项发明利用交流电结合二极管为驱动方式，其优势是不容小觑的。将传统的直流电源替换成为一交流电源，同时，增设了一个或四个廉价的二极管，在这一思路下所增设的二极管，分别对应着半波整流和全波整流，这样可以使电流从TiO2阳极通过电解质溶液流向对电极，从而促进半导体催化剂产生的光生电子和空穴的分离效率，解决TiO2薄膜内空间电荷的累积问题，进而提高光催化效率。“采用交流电还有一个比较直接的好处，那就是可以直接应用，而不必再加上额外的装置进行转化。”尚静解释道，“这不仅是节约资金、降低成本的问题，还可以增强装置的稳定性，进行推广使用也比较方便。”

光电化学技术范文

【关键词】光电技术，侦察，光电干扰，发展趋势

光电技术（PhotoelectricTechnology）是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗（Electro-opticalCountermeasure）。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。

1光电侦察

光电侦察（PhotoelectricDetection），主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察（PassiveDetection），如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察（ActiveDetection），即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。

2光电干扰（PhotoelectricityInterference）

采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰（ActiveJamming）和无源干扰（PassiveJamming）两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射（Reflection）、散射（Scattering）或吸收（Absorption）光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕（Smokescreen）、光电隐身（Electro-opticStealthy）和光电假目标。

3反光电侦察

反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装（Camouflage）、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

4抗光电干扰

抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术（MultispectralTechnique）、隐身技术、信息融合技术（InformationFusionTechnology）、自适应技术（AdaptiveTechnology）、编码技术、选通技术等。