化学研究生论文提纲

2022-11-15

论文题目：SFX化学实验及其CMSOD博物馆的虚拟现实建模与实现

摘要：随着智能时代的到来,基于碳基材料的柔性电子由于其具有结构丰富、重量轻、易弯曲和易加工、可实现大面积制备等许多理想特性,受到了广泛的关注。其中SFX（螺芴氧杂蒽）作为一类有机半导体材料,具有诸多优异的性质,被广泛应用于一系列光电材料和器件中。市场对于柔性电子的预期甚至超过集成电路、平板显示。然而,我国在这方面整体相对基础薄弱,力量分散,无论是学科、产业还是人才培养方面,我国目前仍旧处于“在路上”阶段。同时伴随着实验室安全等问题,给研究人员带来了巨大的挑战。为此,基于本课题组（CMSOD）的科研管理模式,本文将虚拟现实技术与SFX制备生产过程结合,构建一个跨尺度研究模式的虚拟仿真实验平台,并将其应用于实际科学研究和培训教学中,有广泛应用前景和深远意义。主要研究内容如下:（1）首先针对SFX制备生产过程的特点,对实验仿真系统做了整体设计,基于一锅法制备SFX的理论基础,构建了详细的实验流程,根据实际的实验室环境,对一锅法制备SFX的实验设备采取1:1建模,采用Unity 3D搭建虚拟仿真系统,真实模拟了一锅法制备SFX的全过程。（2）以一锅法制备SFX的反应机理为基础,在保证安全和质量的前提下,通过使用微化工反应器,调节不同的投料比,提高SFX的产率,实现规模化生产。然后结合微流制备SFX的实验过程和实验数据,构建相关的实验模型,导入Unity 3D搭建虚拟仿真系统,完成微流制备SFX虚拟仿真系统的开发。（3）基于本课题组的协同分子吸引-排斥理论（SMART）以及SFX分子形成有机纳米晶的自组装过程,选取重沉淀法的方法对有机纳米晶的制备进行仿真实现。（4）以CMSOD的科研模式为基础,以科研成果、系统管理、实验仿真软件为内容,通过结构分析、功能设计、构建CMSOD虚拟实验平台和博物馆。展开分子设计、逆向合成分析、结构、聚集态、功能特征、器件及其应用的层次结构,同时借助从小分子、高分子、聚合物到宏观尺度的跨尺度研究模式,借助大数据可视化的统计分析,来加速跨尺度模式,实现科学成果转化教学成果,科学培养与科研的内在循环。

关键词：虚拟现实;柔性电子;螺芴氧杂蒽;3Ds max;Unity3D;万维引擎

学科专业：光学工程（专业学位）

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 虚拟现实技术概述

1.3 化学虚拟现实研究现状

1.4 论文研究的主要内容

1.5 论文组织与结构