骨科文献综述范文

2022-05-30

第一篇:骨科文献综述范文

计算机导航在骨科手术中的应用 文献综述

骨科手术中的计算机

导航技术

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骨科手术中的计算机导航技术.................................................................................... 1

1 课题简介.................................................................................................................. 3 2 选择的数据库 .......................................................................................................... 3

2.1 中文数据库 ...........................................................................................................................................3 2.2 外文数据库 ...........................................................................................................................................3 2.3 网络信息资源.......................................................................................................................................4

3 检索策略与检索结果 ............................................................................................. 4

3.1 中文数据库 ........................................................................................................................................4 3.1.1 维普数据库 ..................................................................................................................................4 3.1.2 万方数据库 ..................................................................................................................................5 3.1.2.1 学位论文 .............................................................................................................................6 3.1.2.2 期刊 ......................................................................................................................................7 3.1.2.3 会议 ......................................................................................................................................8 3.1.2.4 专利 ......................................................................................................................................9 3.1.3 中国知网 ......................................................................................................................................9 3.2 外文数据库 ........................................................................................................................................ 11 3.2.1 SPRINGERLINK .......................................................................................................................... 11 3.2.2 SCIENCEDIRECK ........................................................................................................................ 12 3.2.3 PQDT ............................................................................................................................................ 13 3.2.4 欧洲知识产权 .......................................................................................................................... 13 3.3 网络信息资源.................................................................................................................................... 13

4 课题综述 .............................................................................................................. 14

4.1 前言 ..................................................................................................................................................... 14 4.2 正文 ..................................................................................................................................................... 15 4.2.1 发展简史 ................................................................................................................................... 15 4.2.2 工作原理 ................................................................................................................................... 16 4.2.3 组成及分类 ............................................................................................................................... 16 4.2.3.1 组成 ................................................................................................................................... 16 4.2.3.2 分类 ....................................................................................................................................17 4.2.4 应用 ............................................................................................................................................ 18 4.2.5 存在的问题 ................................................................................................................................20 4.2.6 发展方向...................................................................................................................................... 21 4.3 结语 ..................................................................................................................................................... 21 4.4 参考文献 ............................................................................................................................................ 22

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1 课题简介

在传统的骨外科手术中,医生主要凭借经验来进行手术路径的规划及相应操作。但是,即使是非常有经验的骨科医生, 用传统方法进行较精确定位的手术, 也有出现偏差的可能性。所以就迫切的需要一种精确的技术,使手术器械的位置在术中通过影像实时显示,从而来简化手术操作,缩短手术时间,减少手术创伤,减弱术中放射线的照射,使骨科手术变得更安全、更准确、更微创。本论文就是来具体了解一下骨科手术中的计算机导航技术,以及它的应用及发展。

2 选择的数据库

2.1 中文数据库

1) 维普数据库 2) 万方数据库 3) 中国知网

2.2 外文数据库

1) SPRINGERLINK 2) SCIENCEDIRECK 3) 欧洲知识产权局 4) PQDT

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2.3 网络信息资源

3 检索策略与检索结果

3.1 中文数据库

3.1.1 维普数据库 检索式:

检索结果,共检索到9篇,其中4篇和课题相关 课题综述中用到了如下文献: 1)

题名:计算机导航在骨科手术中的应用

机构地区:上海第二医科大学附属第九人民医院骨科,上海市 作者:孙月华 俞超 李华 张蒲 朱振安 戴克戎

出处:《中华创伤骨科杂志》 2005年第7卷第7期 610-613页,共4页

文摘:目的将计算机导航技术应用于骨科手术,并对其进行初步分析方法2004年2~12月,计算机导航系统辅助下共行134枚椎弓根螺钉固定,51枚股骨颈骨折空心钉内固定,58枚交锁髓内钉远端交锁螺钉固定。结果所有病例全部在导航下完成手术,术中明显减少C型臂X线机透视次数,未发生血管和神经

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损伤并发症。结论计算机导航手术安全有效,更有利于做创手术的开展。 2)

题名:计算机导航在骨科手术中的应用与进展 作者:刘巍 尹芸生

机构地区:山西医科大学第二医院骨科,山西太原

出处:《实用骨科杂志》 2005年第11卷第5期 432-435页,共4页 文摘: 计算机辅助骨科手术(Computer assisted orthopedics surgery,CAOS)即利用各种影像设备如CT、MRI、PET、DSA、US等结合导航系统,对人体骨骼解剖结构及手术器械进行显示和定位,通过计算机制订手术计划,在术中进行操作干预的一项技术.最早应用于神经外科领域的立体定位,肿瘤切除化疗等.其最大的优势是:简化了手术操作,缩短了手术时间,减少了手术创伤,减弱了术中放射线的照射,使骨科手术变得更安全、更准确、更微创。

3.1.2 万方数据库 检索式:

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检索结果,共检索到24篇,其中10篇和课题相关 课题综述中用到了如下文献: 3.1.2.1 学位论文

题名:计算机辅助骨科手术导航系统的研究 作者:戚春燕

学科专业: 生物医学工程 授予学位: 硕士 学位授予单位: 东南大学 导师姓名: 鲍旭东 罗立民 学位年度: 2008 文摘:计算机辅助手术导航系统用导航图像指导手术,在临床获得了广泛的应用,在骨科手术中主要应用于脊柱外科、关节外科和创伤外科等。根据导航图像建立的基础及空间配准方法的不同,骨科手术导航系统可以分为无影像导航系统、基于CT图像的

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导航系统、基于二维透视图像的导航系统和基于模态的导航系统。手术导航系统的关键技术主要涉及术前医学图像处理、术中空间定位及配准等几个方面。本文研究了现有的骨科手术导航系统,提出了利用激光扫描数据的表面配准技术,实现基于CT图像的骨科手术导航。论文通过人机交互确定配准初值,使用重采样的激光扫描数据进行粗略配准,并采用基于距离和曲率的错配点排除策略,达到了较高的配准精度。 3.1.2.2 期刊 1)

题名:计算机辅助导航系统在骨科手术中的临床应用 作者: 王伟 吕龙

作者单位: 内蒙古自治区医院骨科,内蒙古,呼和浩特,010017 期 刊: 内蒙古医学杂志 年,卷(期): 2007, 39(7) 文摘:计算机辅助导航手术系统将空间立体导航技术、计算机图像处理及可视化技术与临床手术结合起来,使手术器械的位置在术中通过影像实时显示,从而确保手术的安全.因精确性、安全性及快速性的特点使其在临床逐渐得到广泛应用,在脊柱、关节外科、创伤外科等方面也充分发挥了重要作用。随着科技的发展,计算机辅助导航系统将发挥更大的作用。 2)

题名:计算机辅助骨科导航技术面临的主要问题

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作者: 肖德明

作者单位: 518020,广东省深圳市,暨南大学第二临床医学院,深圳市人民医院

期 刊: 中华创伤骨科杂志 ISTIC 年,卷(期): 2005, 7(7) 文摘:计算机辅助骨科导航技术近年来发展迅速,现已几乎涉及骨科所有领域,并取得初步成果。但由于此项技术的研发及应用尚处于起步阶段,目前面临以下主要问题:①无统一的技术标准,包括设备技术标准、手术操作规范和评价标准;②临床应用中尚存不少问题 ,如操作繁琐、手术时间延长以及易出现操作错误和错误信息反馈;③设备昂贵、技术尚待完善。了解其面临的问题有助于我们对这项技术的深入理解,并减少经济及临床应用上的风险,避免出现一拥而上的局面。 3.1.2.3 会议

题名:计算机辅助导航骨科手术及医用机器人技术在创伤骨科的应用 作者单位: 北京积水潭医院创伤骨科 母体文献: 2006年骨科新进展研讨会论文集 会议名称: 2006年骨科新进展研讨会 会议时间: 2006年1月14日 会议地点: 北京

主办单位: 中华医学会,北京医学会

文摘:本文介绍了计算机辅助导航骨科手术(computer

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assistedorthopaedics surgery CAOS)及医用机器人技术在创伤骨科应用中的主要进展、当前在临床应用中存在的主要问题和相关对策、并对其未来的发展趋势进行了预测。骨科医生要正确认识计算机辅助导航骨科手术及医用机器人技术,在充分了解CAOS的技术特点、基本原理、操作程序的基础上,对要实施的手术具有深刻的理解,才能开展CAOS手术。目前,迫切需要建立CAOS技术标准、临床适应症和手术操作规范,进行CAOS产品之间的技术比较和评估,便于医生选择合适的CAOS产品。伴随快速发展的信息技术,数字化手术室、智能化微创导航手术系统、医用机器人辅助的远程医疗将有可能威为未来CAOS技术的主要组成部分。

3.1.2.4 专利 检索式:

检索结果,共检索到0篇 3.1.3 中国知网 检索式:

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检索结果,共检索到8篇,其中7篇和课题相关 课题综述中用到了如下文献: 1)

题名:计算机辅助导航技术在骨科手术中的应用 作者:邱贵兴

作者单位:中国医学科学院协和医科大学北京协和医院骨科 出处:中华骨科杂志, Chinese Journal of Orthopaedics, 编辑部邮箱 2006年 10期

文摘:影像导航技术问世之前,骨科医生在术中,凭借人体的骨骼解剖特点、术前患者的影像学资料(X线片、CT、MRI)和术中的X线透视进行定位。但是,解剖变异或解剖标志的缺乏等往往会导致术中的定位偏差。因此,手术者的实践经验就非常重要。然而,即使是非常有经验的骨科医生,用传统方法进行较精确定位的手术,也有出现偏差的可能性。近年来,计算机辅助影像导航系统用于术前制定手术计划和术中导航,在手术过程中跟踪手术器械,帮助骨科医生更精确和更安全地进行多种复杂手术。因此,该技术有许多不可替代的优越性,已被越来越广泛地应用于骨科手术中。 2)

题名:计算机辅助手术系统对骨科植入物准确稳定置入的导航作用 作者:王胜林

作者单位:承德医学院附属医院CT科 河北省承德市

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出处:中国组织工程研究与临床康复, Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research, 编辑部邮箱 2008年 22期

文摘:检索Pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献,总结计算机辅助手术导航系统的研究现状及最新进展。计算机辅助手术导航系统是经典立体定向、现代影像诊断、微创手术、电子计算机和人工智能技术结合的产物。其工作原理是利用数字化影像信息通过媒介体输入计算机工作站,经运算处理后重建三维模型影像,手术医生通过相关软件,在此影像基础上进行术前计划并模拟进程,通过高解像度的显示屏从各个方位观察到当前的手术入路以及各种参数,完成微创手术。计算机辅助手术导航系统一般由手术导航工具、位置跟踪仪、监视器、工作站4个部分组成;依据不同的分类标准,有不同的分类形式。导航技术在骨科的所有领域几乎均有应用。尤其在骨科植入物置入准确度和置入物稳定性方面具有更多的优势。但亦存在图像显示与实际操作不符及应用中有遮挡问题等。

3.2 外文数据库

3.2.1 SPRINGERLINK 检索式:

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检索结果,共检索到26篇,其中14篇和课题相关 课题综述中用到了如下文献: 1)

Title:电脑辅助骨科手术 Author(s):Nobuhiko Sugano Source:骨科学手术 第8卷, 3号 (2003), 442-448, DOI: 10.1007/s10776-002-0623-6 Abstract:计算机辅助手术(CAS),利用机器人或图像引导技术,已经被引入各种骨科领域。导航和机器人系统是中科院最先进的部分,其功能和应用范围正在不断增加。手术导航是一个可视化系统,使有关的手术工具或植入器官能在计算机上显示出相对的位置信息。有三种类型的手术计划,涉及导航系统。一个是容积图像的使用,如电脑断层扫描,磁共振成像。另一种是利用术中透视图像。最后一种是利用动力学信息关节或骨骼形态的目标信息。

3.2.2 SCIENCEDIRECK 检索式:

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检索结果,共检索到0篇 3.2.3 PQDT 检索式:

检索结果,共检索到0篇 3.2.4 欧洲知识产权 检索式:

检索结果,共检索到 1篇 ,其中1篇和课题相关

3.3 网络信息资源

检索式:

检索结果,共检索到 127000篇 课题综述中用到了如下文献: 链接:

http:///html/hyyw/1161238790437.html 标题:计算机辅助手术导航系统应用于骨科手术

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文章来源:慧聪网

主要内容:计算机辅助手术导航系统(CASNS)是三维定位系统,其原理基于全球卫星定位系统。预先扫描得到物体,通过计算机合成三维图像并建立虚拟坐标空间,手术过程中导航仪追踪带有定位器的手术器械在物体中的位置(实际坐标空间),将两个坐标空间匹配就可实时显示定位图像。CASNS由扫描CT、导航工作站和能够发射信号的手术器械组成。该技术最早应用于颅脑外科,1993年Steinmann等将其用于脊柱外科,此后逐渐发展。

4 课题综述

4.1 前言

计算机导航技术问世之前, 骨科医生在术中, 凭借人体的骨骼解剖特点、术前患者的影像学资料和术中的X 线透视进行定位。但是,比较容易导致术中的定位偏差。因此, 手术者的实践经验就非常重要。然而,对于人体这样各种组织精密配合的整体,一些复杂的高难度手术,即使是技术娴熟、经验十分丰富的医生,用传统方法也难以在手术过程中完全确定手术器械的精确位置。临床和实验研究已经显示, 用传统定位方法行腰椎椎弓根钉植入的失误率为20%~30%。然而, 如果使用计算机导航技术, 椎弓根钉植入的失误率只有0~4%[1]。近年来,计算机辅助影像导航系统用于术前制定手术计划和术中导航, 在手术过程中跟踪手术器械, 帮助骨科医生更精确和更安

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全地进行多种复杂手术。因此, 该技术有许多不可替代的优越性, 已被越来越广泛地应用于骨科手术中。

4.2 正文

4.2.1 发展简史

1986 年Roberts 首次报告使用声波数字化仪跟踪手术器械或显微镜的方法, 从而开创了无框架立体定向神经外科。

1991 年日本的Wanatabe 和美国的Pell 相继发明了遥控机械臂定位系统, 可以不受瞄准线约束。但因其体积过大, 使医生的操作受限。

1992 年, 使用红外线跟踪技术的影像导航系统在美国开始应用于临床。这是世界上首台光学手术导航系统, 由于其精度较高, 所以成为目前市场上的主流产品。

1995 年, Gunkel 推出了电磁感应型导航系统,但由于手术室各种金属器械及仪器都会影响电磁场, 从而影响其精度, 所以未能很好推广。

1999 年首台完全针对骨科的手术导航系统进入市场。 应用术前的CT 和MR 扫描数据进行骨结构的三维重建, 在术前进行手术方案设计,并在术中对正常或病变结构进行精确定位,以协助医生安全、精确地完成手术[1]。

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4.2.2 工作原理

1. 利用数字化扫描技术,得到病人术前影像信息,通过各种传输媒介输输入工作站。

2. 工作站经过计算处理,得到医生所需的影像信息,如由CT或删图像重建出的三维模型。手术医生通过工作站,在此影像信息基础上进行术前计划,并模拟手术进程。

3. 在实际手术过程中,统一术前影像信息坐标系与手术场景坐标系。 4. 通过空间定位技术动态追踪手术器械相对病人解剖结构的当前位置。井明确显示在病人的二维或三维影像资料上,手术医生通过显示屏,观察当前手术入路以及角度,深度的参数,从而最大限度地避开危险区,在最短时间到达靶点病灶,完成手术。 4.2.3 组成及分类 4.2.3.1 组成

计算机辅助导航系统一般分为4个部分[2]:

1. 手术导航工具:眉定在手术工具上,可被位置跟踪工具感知的标记物,用于发射或反射光信号以确定手术工具的位置。 2. 位置跟踪工具:通过接收手术导航工具的信号,监视手术器械的位置。

3. 监视器:反映手术器械的位置和患者的影像资料[3]。

4. 工作站:显示手术部位图像,将虚拟坐标系统与实际坐标系通过

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计算匹配.反映手术器械的位置和患者的影像资料。

4.2.3.2 分类

计算机辅助手术导航系统大致上可以分为以下四个主要的类型: 1. 基于CT图像的骨科手术导航系统:CT依赖的导航系统最早应用于神经外科,目前在骨科应用比较广泛,最早应用于脊柱椎弓根螺钉固定系统[4]。

2. 基于二维透视图像的骨科导航系统:二维X线依赖的导航C臂现在已经成为骨科手术的基本设备,其最大的特点是实时迅速的显像,无须术前模拟。

3. 基于CT图像和激光扫描配准的骨科导航系统:与无影像的和基于二维透视图像的骨科导航系统相比,基于CT数据的导航方法有其不可忽视的优势。它不仅适合微创手术的要求,而且提供病个体的三维组织信息。

4. 无影像的骨科导航系统:无影像的导航系统适用于解剖结构暴露充分的手术,典型的是全膝关节置换术。该系统采用非影像定位跟踪技术,手术中以模拟标本的立体几何图像进行导航[4]。

以上四种类型的导航系统都有着各自的优劣。其中基于CT数据 的骨科导航系统为手术医生提供三维的骨组织作为导航图像,在临床上积累了一些成功的案例,但是空间配准方案操作复杂、精度不高。为此,提出在骨科手术导航中使用基于激光扫描的表面与CT模型的

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配准来实现空间配准,并对基于CT图像和激光扫描配准的骨科导航系统提出了基本构建。 4.2.4 应用 1. 脊柱外科

在脊柱外科应用最广泛,而且发展最快,1994年正式用于临床[5] 。最常用的导航是:

1) 依赖CT的导航。如椎弓根螺钉的置入,术前通过CT对手术部位脊柱进行三维重建,在脊柱上确定3~6个术中可分辨的标记点。术中通过带有动态参考系统的操作器械进行点对点匹配。当二者完全匹配时再钻孔置入螺钉[6]。由于CT良好的三维图像,最常用于颈椎和胸椎上段。

2) 依赖X线的导航。术中通过X线获得图像,然后通过计算机工作中心设计引导下置入椎弓根螺钉。不需要术前模拟,而且术中图像可以更新,但是无法得到良好的三维图像,所以更广泛应用于腰椎和下胸椎[7]。 2. 微创骨科

随着微创的要求变高和X线的局限性,计算机导航在创伤骨科的应用将更加广泛,主要集中在骨盆骨折和长骨骨折[8]。骨盆骨折有些位置比较深而且移位比较小,X片不容易发现,而且手术入路比较困难,很难达到坚强固定。用CT依赖的导航则变的简单方便,将参考架固定于病人骨折肢体表面,术前进行CT扫描,手术摸拟人路

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位置术中导航仪帮助引导、配准,经皮即可到达理想部位,达到坚强准确固定骨折。 3. ACL的重建

膝关节交叉韧带的重建关键在于股骨远端和胫骨近端的两个移植交叉韧带骨孔位置的确定。通过术前模拟来确定合适的钻孔点位置和方向。术中进行图像配准来完成交叉韧带的重建,而且计算机辅助还可以确定交叉韧带合适的张力。这个系统特点是术中导航和图像重叠技术的融合,外科医生可以在术中清楚看到模拟的膝关节,准确确定交叉韧带的位置,在监控下完成钻孔,并通过模拟膝关节的运动确定交叉韧带的张力。 4. 关节置换

包括髋关节置换和膝关节置换。髋关节置换的应用比较早。最主要的问题是确定假体的位置和轴线。术中通过导航系统指导医生在合适的位置安放假体。计算机辅助导航手术对于假体安放位置要优于传统手术,减少了全髋置换中由于位置不合适而造成的假体脱位。 5. 肿瘤

如何能够精确切除靶区肿瘤组织,进行化疗和放疗,是医学界的一大难题。计算机导航在此方面优势明显。计算机辅助导航手术通过CT定位系统能对高度不规则肿瘤制订精确的三维立体显像,提供肿瘤实际形状,能严格区分肿瘤与周围的正常组织,以达到准确切除和得到最佳照射角度,使放射野避开重要组织器官,并使放射计划的剂量分布更为精确合理。不仅对放射治疗的计划设计和照射质量的提高

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有明显作用,而且将显著提高某些肿瘤的控制率和病人的生存率[9]。

除了上面提到的五个主要方面,计算机导航技术在骨科的所有领域几乎都有应用,比如骨科植入物方面、关节镜外科方面等等[10]。 4.2.5 存在的问题

虽然目前临床应用已经相当的广泛,但是由于技术以及设备上的不完善,在实际应用的时候还是存在不少问题的[11]。

1.导航系统应用中的遮挡问题:尽管每种导航技术不同,但都是由追踪系统来定位手术器械及手术对象的解剖位置。目前追踪系统主要采用光学系统操作,实际应用中若有任何遮挡就会出现问题,如助手及护士的遮挡、手术室其它强光源的影响等,因此常需重新确认定位,使手术时间大大延长。 2.

导航系统的图像显示与实际操作不同:导航系统的图像显示是基于坚硬物体原则,即假定手术器械是不可弯曲的。但实际操作中有许多纤细的手术器械如克氏针及钻头很容易弯曲。

3.术中需用示踪器标记手术对象的解剖位置:示踪器要牢固固定在骨性结构上并保持在整个手术过程中始终不变,如果术中移位(骨折块移位、骨质疏松等),则会发生定位错误。

实施计算机辅助导航手术需要很高的专业性,任何不正确的

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操作和经验不足就会导致时间的延长。不正确的导航信息会增加手术的风险,甚至导致手术失败[9]。因此,医生们必须深入理解导航系统的基本原理,熟悉所用导航系统的特点与不足,最大限度的降低对导航信息的误解,同时还必须具有丰富的临床经验,必要时传统手术加以灵活应对,这样才能保证手术的顺利进行。 4.2.6 发展方向

计算机辅助手术导航系统使骨科手术微创化成为现实。使骨科植入物的放置位置准确,术后稳定性增加,其发展方向主要表现为:

1. 与现有的微创技术如各种腔镜的结合。 2. 与新的影像技术融合。

3. 用工作站同时获得CT、MRI、PET 等多种图像信息,充分发挥各种图像的优点,获得多种的图像的融合信息。 4. 增加导航的灵活性和精度。

5. 手术机器人的大量使用使术前虚拟手术和远程手术的开展成为普遍。微创外科作为有创手术和无创手术发展桥梁,骨科部分疾病诊疗可能在计算机辅助手术导航系统的帮助下进入极微创或无创[11][12]。

4.3 结语

计算机导航技术作为一门近年来才发展起来的新技术,现在正在以飞快的速度发展着,也被越来越多的骨科医生所熟悉和掌握,人们

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也在不断朝着新的未知领域探索者。

还有学者将其与计算机控制的自动机械臂联合使用来开发手术机器人,这将使得计算机导航系统不再是手术中的辅助角色,而是成为能够独立完成手术的机器人。

相信导航技术将在骨科领域内有更广泛和深入的应用, 在不久的未来会有革命性[13]的突破。

4.4 参考文献

[1] 邱贵兴. 计算机辅助导航技术在骨科手术中的应用[J]. 中华骨科杂志, Chinese Journal of Orthopaedics, 编辑部邮箱 2006年 10期 [2] 杨述华,傅德浩. 计算机辅助导航系统及其在骨科的应用[J].中国医疗器械,2007,13(2):1-4 [3] 戚春燕. 计算机辅助骨科手术导航系统的研究[D]. 生物医学工程,东南大学

[4] 王胜林. 计算机辅助手术系统对骨科植入物准确稳定置入的导航作用[J]. 中国组织工程研究与临床康复, Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research, 编辑部邮箱 2008年 22期

[5] Schlenzka D.Laine T.Lund T.Computer—assistedspine surgery:principles,technique,resuhs and per—spectives[J].Orthopade,2000,29:658—669.

[6] 孙月华,俞超,李华,张蒲,朱振安,戴克戎. 计算机导航在骨科手术中的应用[J]. 《中华创伤骨科杂志》 2005年第7卷第7期 610-613页,共4页

[7]刘巍,尹芸生. 计算机导航在骨科手术中的应用与进展[J]. 《实用骨科杂志》 2005年第11卷第5期 432-435页,共4页 [8] Ulr h Stockle.Christian Krettek.Clinical applica—tions—pelvisEJ].Injury,2004,35:46—56. [9] 王伟,吕龙. 计算机辅助导航系统在骨科手术中的临床应用[J]. 内蒙古医学杂志

年,卷(期): 2007, 39(7) [10] Nobuhiko Sugano. Computer-assisted orthopedic surgery[J]. Journal of Orthopaedic Science Volume 8, Number 3 (2003), 442-448, DOI: 10.1007/s10776-002-0623-6 [11] 肖德明. 计算机辅助骨科导航技术面临的主要问题[J]. 中华创伤骨科杂志

ISTIC 年,卷(期): 2005, 7(7) [12] 肖湘,梁国穗.第一届自动化与计算机辅助矫形外科研讨会纪要[J].中华骨科杂志,2005,25(5):319-320 [13] Fiorian Gebhard.Andreas Weidner Navigation at the splne[J]Injury,2004,35:3545.

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第二篇:怎样写文献综述文献综述

文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。

文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议的它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。

要求同学们学写综述,至少有以下好处:

①通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉本专业文献的查找方法和资料的积累方法;在查找的过程中同时也扩大了知识面。

②查找文献资料、写文献综述是科研选题及进行科研的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程。 ③通过综述的写作过程,能提高归纳、分析、综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高。

④文献综述选题范围广,题目可大可小,可难可易,可根据自己的能力和兴趣自由选题。

文献综述与“读书报告”、“文献复习”、“研究进展”等有相似的地方,它们都是从某一方面的专题研究论文或报告中归纳出来的。但是,文献综述既不象“读书报告”、“文献复习”那样,单纯把一级文献客观地归纳报告,也不象“研究进展”那样只讲科学进程,其特点是“综述”,“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。

写文献综述一般经过以下几个阶段:即选题,搜集阅读文献资料、拟定提纲(包括归纳、整理、分析)和成文。

一、选题和搜集阅读文献

撰写文献综述通常出于某种需要,如为某学术会议的专题、从事某项科研、为某方面积累文献资料等等,所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。文献综述选题范围广,题目可大可小,大到一个领域、一个学科,小到一种产品、一个方法、 1

一个理论,可根据自己的需要而定,初次撰写文献综述,特别是实习同学所选题目宜小些,这样查阅文献的数量相对较小,撰写时易于归纳整理,否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,影响实习,而且归纳整理困难,最后写出的综述大题小作或是文不对题。

选定题目后,则要围绕题目进行搜集与文题有关的文献。关于搜集文献的有关方法,前面的有关章节已经介绍,如看专著、年鉴法、浏览法、滚雪球法、检索法等等,在此不再重复。搜集文献要求越全越好,因而最常用的方法是用检索法。搜集好与文题有关的参考文献后,就要对这些参考文献进行阅读、归纳、整理,如何从这些文献中选出具有代表性、科学性和可靠性大的单篇研究文献十分重要,从某种意义上讲,所阅读和选择的文献的质量高低,直接影响文献综述的水平。因此在阅读文献时,要写好“读书笔记”、“读书心得”和做好“文献摘录卡片”。有自己的语言写下阅读时得到的启示、体会和想法,将文献的精髓摘录下来,不仅为撰写综述时提供有用的资料,而且对于训练自己的表达能力,阅读水平都有好处,特别是将文献整理成文献摘录卡片,对撰写综述极为有利。

二、格式与写法

文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:

即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工作。

前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。

主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创

造性的文献引用和评述。

总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。

参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。关于,要写好“读书笔记”、“读书心得”和做好“文献摘录卡片”。有自己的语言写下阅读时得到的启示、体会和想法,将文献的精髓摘录下来,不仅为撰写综述时提供有用的资料,而且对于训练自己的表达能力,阅读水平都有好处,特别是将文献整理成文献摘录卡片,对撰写综述极为有利。

三、注意事项

由于文献综述的特点,致使它的写作既不同于“读书笔记”“读书报告”,也不同于一般的科研论文。因此,在撰写文献综述时应注意以下几个问题:

⒈搜集文献应尽量全。掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的,甚至写出的文章根本不成为综述。

⒉注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。在搜集到的文献中可能出现观点雷同,,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。

⒊引用文献要忠实文献内容。由于文献综述有作者自己的评论分析,因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容,不能篡改文献的内容。

⒋参考文献不能省略。有的科研论文可以将参考文献省略,但文献综述绝对不能省略,而且应是文中引用过的,能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。

总之,一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容。

第三篇:博弈论文献综述参考文献

博弈论参考文献

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区域经济学 究

白金伟

第四篇:博弈论文献综述参考文献

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区域经济学 究白金伟

第五篇:文献综述-参考

文献综述

LaFeO3的制备及其应用研究现状

08092410

张三

摘 要:LaFeO3作为钙钛矿型复合氧化物,是一种具有独特物理性质和化学性质的新型材料,对LaFeO3的制备及其应用的研究具有重要意义。本文主要综述了溶胶-凝胶法、低温熔盐法、共沉淀法、柠檬酸法、固-液界面法、固相反应法和燃烧法等制备LaFeO3的方法,概述了LaFeO3在光催化、汽车尾气处理、燃烧催化和复合固体推进剂等方面的应用。

关键词:钙钛矿、LaFeO

3、光催化

1. 引 言

随着工业技术的飞速发展,环境污染问题日益突出。目前国内常用的有机物废水处理技术难以达到有效的治理。大量研究表明,光催化氧化法去除水中有机污染物具有方法简单、氧化能力极强的特点。最近10年来,半导体光催化剂在应用中得到了飞快的发展。光催化降解有毒污染物质已成为比较热门的研究课题之一。目前研究较多的是TiO

2、WO

3、ZnO等氧化物半导体材料,对钙钛矿型复合氧化物ABO3光催化活性的研究处于起步阶段[1]。

钙钛矿型氧化物是一类容易形成阳、阴离子缺陷的化合物,其丰富的氧缺陷,很容易活化吸附氧分子。根据光催化原理,当催化剂处于溶液中时,在光的照射下激发出光致电子和光致空穴,使催化剂表面吸附氧、水等转化为高活性的·OH自由基,与表面有机物分子发生氧化还原反应,使有机物降解[2]。具有典型ABO3型钙钛矿结构的具有LaFeO3此特性。

近年来,由于LaFeO3具有好的晶体结构、磁性、电导性、压电和电光性质,在固体电解液、固体燃料电池、发动机、电化学器件、传感器等领域得到应用[3]。它的研究成为材料科学新的发展方向,但在光催化降解有机物方面研究较少。

2. LaFeO3的结构

钙钛矿型(ABO3)复合氧化物是一种具有独特物理性和化学性质的新型无机非金属材料,其结构示意图如图1所示。A位一般是稀土或碱土元素离子,B位为过渡元素离子,A位和B位皆可被半径相近的其他金属离子部分取代而保持其晶体结构基本不变。其中A位位于12个氧原子组成的十四面体的中央,与12个氧原子配位,而B位离子一般占据一个八面体结构中心,位于6个氧原子组成的八面体中央,A位离子和氧离子组成一个面心立方格子。

图1 ABO3钙钛矿型复合氧化物的结构示意图

这个结构的稳定条件是:rA>0.90,rB>0.51,t为允许因子此外,在形成稳定的ABO3型氧化物时,各种离子必须满足Gold-Schmidt条件:即哥德布密特容限因子t:0.75

LaFeO3是一种典型的ABO3钙钛矿型复合氧化物,因此其结构也具有如图1所示的结构示意图。

3. LaFeO3的制备方法

3.1 溶胶-凝胶法

LaFeO3制备采用溶胶凝胶法。按LaFeO3的化学计量比准确称取La(NO3)

3、Fe(NO3)3·9HNO3溶于蒸馏水中,待两种溶液完全溶解后混合,加入适量酒石酸,于磁力加热搅拌器上加热搅拌,温度控制在80℃左右,使之形成溶胶,随后加入分散剂,加热搅拌形成凝胶,脱水完全后形成干凝胶,继续加热直至干凝胶自发燃烧完全为止。将样品移至烘箱中在150℃烘干两个小时,冷却后在玛瑙研钵中仔细研磨,即得到LaFeO3纳米材料原粉。将原粉置于KSY-8型马福炉中分别在600℃和700℃焙烧两个小时得到不同粒径的钙钛矿型LaFeO3纳米晶[1]。

研究结果表明,溶胶-凝胶法制备工艺,制得的样品具有较大的比表面积,同时样品的焙烧温度较低,缩短了制备周期,节能省时,烧结温度低,产物粒径小,分布均匀,热处理过程中不易发生颗粒团聚,得到的产物分散性好[3]。

3.2 低温熔盐法

以硝酸镧La(NO3)3·6H2O和硝酸铁Fe(NO3)3·9HNO3为原料,以硝酸锂LiNO3为反应介质利用低温熔盐法制备LaFeO3纳米粉体。具体试验过程如下:首先,按化学计量比称取La(NO3)3·6H2O和Fe(NO3)3·9HNO3分别溶于去离子水中,待两种溶液完全溶解后混合,在连续搅拌条件下逐滴滴入1M氨水溶液至pH=10.5,得到红褐色沉淀。将这种沉淀过滤,洗涤后放入烘箱,于70℃下烘干即得到进行熔盐法合成的前驱体;然后,将前驱体与LiNO3分别按1:0、1:

4、1:

8、1:12的比例混合,在玛瑙研钵里通过添加无水乙醇进行研磨使其混合均匀,放入烘箱于70℃下烘干;得到的混合物放入氧化铝

坩埚,在电阻炉中分别于400℃、450℃、500℃保温8h。最后,关闭电源使其自然冷却到室温,得到一种固态产物。将固态产物用热水溶解,过滤,洗涤,除去游离化合物(主要硝酸盐),最后经过干燥,可得LaFeO3纳米粉体[4]。

采用低温熔盐法在450℃合成结晶良好的纳米铁酸镧光催化剂,其合成温度远远低于传统的固相合成法(1000℃)。

低温熔盐法制备复合氧化物纳米粉体具有操作简单,过程易于控制,大大降低合成温度等优点,有利于无杂相的均匀粒子的生成。

3.3 共沉淀法

沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合液中加人适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物,再将沉淀物进行干燥或锻烧,从而制得相应的粉体颗粒。根据沉淀方式的不同,其可分为:直接沉淀法、共沉淀法、均相沉淀法和水解沉淀法等。直接沉淀法就是使溶液中的某一种金属阳离子发生化学反应而形成沉淀物,共沉淀法是指在溶液中含有两种或多种阳离子,它们以均相存在溶液中,加人沉淀剂,经沉淀反应后,可得到各种成分的均一的沉淀,它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。

共沉淀法制备LaFeO3粉末。在这典型的制备工艺,将NaHCO3溶液加入Fe/La摩尔比为1:1的Fe(NO3)3和的La(NO3)3的混合溶液中直到pH值达到9~11,后将溶液搅拌出现沉淀。沉淀完全后,过滤、洗涤沉淀,然后在353K的环境下干燥24小时。在此之后,将样品研磨,在1073K空气中焙烧6小时。这样制得的LaFeO3与LiNO

3、NaNO

3、KNO3混合,并在皿器中研磨,直至硝酸盐、铁酸镧质量之比为12。该混合物在573K加热6小时,产品经过冷却,洗涤和干燥。得到的产物被标记为LaFeO3–Li,LaFeO3–Na和LaFeO3–K。作为对照,将LaFeO3和KNO3混合,在相同条件下制得,无需热处理,得到的产物标记为LaFeO3–K[5]。

3.4 柠檬酸法

采用柠檬酸法以不同制备条件合成LaFeO3按化学计量比取适量的硝酸镧溶液、硝酸铁溶液。充分混合,加入过量的柠檬酸溶液,再调至需要的pH范围。在成胶温度T下搅拌3h生成溶胶,然后于80℃下干燥去水成凝胶,再于120℃条件下制得干凝胶。研磨后放置马弗炉中于400℃预烧4h,后升温至700℃焙烧4h,自然冷却后研磨即得LaFeO3样品[6]。

采用柠檬酸盐法合成LaFeO3纳米晶,改进灼烧方法后,可以在更低的温度(450℃)下使原粉形成纳米晶,粒径可达14nm,用此纳米材料制成的湿敏元件有较高的灵敏度和较好的稳定性[9]。

3.5 固-液界面法

按实验设计要求的配比,准确称取Fe2O

3、(NH4)2Fe(SO4)

2、尿素、La(NO3)3·6H2O进行混合,放入高压反应釜中,加入约85℃蒸馏水80mL,迅速密闭加热,并恒定速率搅拌,快速升温。按实验要求控制压力和反应时间。反应结束后,流水冷却,倾出溶液及沉淀,抽滤,用少量乙醇洗涤沉淀,真空干燥,得固体粉末[7]。

实验产物为均匀的圆球状纳米微粒,平均粒径76.0nm,反应中没有经过中间化合物,而是在固

液界面上进行的。

3.6 固相反应法

准确称取一定量的La2O3(A.R.)、FeCl3·6H2O(A.R.)及NaCl固体,量取一定量的表面活性剂NP-5(四者摩尔比依次为0.5:1:20:3),放于玛瑙研钵中混合研磨20min,再超声15min。将混合物转入瓷坩埚中,放入马弗炉中以4℃/min的升温速率升温,于设定温度(500,600,700,800℃)煅烧240min,然后使样品随炉体冷至室温,收集煅烧后样品,用蒸馏水洗涤数次,最后用无水乙醇洗涤一次,再放入烘箱中80℃烘干即得样品[8]。

以La2O3和FeCl3·6H2O为主要原料,利用盐介质固相反应法制备了LaFeO3纳米晶。用XRD、TEM分别对不同反应温度下的产品进行了物相和形貌表征,并研究了其对三乙胺、乙醇、汽油、苯和丙酮等的敏感性能。结果表明:反应温度为800℃时,产物为均相LaFeO3,粒度较均匀,平均粒径约为40nm;将样品制成烧结型气敏元件,对三乙胺有较高的灵敏度和选择性,工作温度为250℃时对25μg/g三乙胺的灵敏度仍达7.9。响应、恢复时间分别仅需6和l3S。

3.7 燃烧法

按不同摩尔比Ψ(Ψ为MLaNO3·6H2O:MFe(NO3)3·9H2O:MC18H3602,文中MLa(NO3)3·6H2O:MFeNO3·9H2O为1:1,当硬脂酸摩尔数为几,则Ψ等于几),称量硝酸镧、硝酸铁和硬脂酸在恒温油浴磁力搅拌下,先将硬脂酸溶解,然后将硝酸镧和硝酸铁溶于其中,控制反应温度,反应足够时间成均匀一相,将溶液放入300℃马弗炉中使其自发燃烧合成所需粉体。ɑ-Fe2O3的制备同LaFeO3,只是反应物是硝酸铁和硬脂酸[2]。

钙钛矿氧化物的结构与性质取决于制备方法。存在的问题是不易制备出比表面积大的氧化物。溶液燃烧合成法极易实现纳米或超细粉体的制备。在传统的水溶液燃烧法中,金属硝酸盐常用作氧化剂,而氨基乙酸、尿素、乙二醇、EDTA及柠檬酸常被用作有机配体和燃料[10]。但传统的溶液燃烧合成是水溶液体系,所以不可避免地会发生金属离子的水解,从而不易得到均匀的前驱体,最终导致产品的团聚。为了克服这个弊端,采用非水溶剂的硬脂酸溶液燃烧法制备LaFeO3。

4. 铁酸镧的应用

4.1 光催化方面的应用

钙钛矿型复合氧化物ABO3是一种具有独特物理性质和化学性质的新型材料[11-12],具有典型ABO3型钙钛矿结构的LaFeO3便具有优良的光催化能力。随着环境污染日益严重,光催化被认为是解决环境问题最具前景的方法,特别是利用太阳光降解有机污染物方面有着得天独厚的优势[13]。目前对含有机染料废水的处理方法主要有:物化处理法、生物处理法、物化生物联合法[14]。其中物化处理法中光催化氧化法是去除水中有机污染物的较好方法。例如:2,4,6-三硝基甲苯(TNT)作为军事能源,具有含能高、爆炸性强、化学性质稳定等特点,但是TNT的毒性极大。目前,TNT生产中产生的废水常用焚烧法处理,明显存在着环境污染问题;通过筛选高效菌种降解TNT的效果不稳定,生产周期长。而臭氧(O3)和过氧化氢(H2O2)等氧化法对TNT的去除效率不高,且易生成毒性更大的中间

产物,因此,不宜使用一般的氧化法处理TNT模拟废水[15]。LaFeO3光催化降解TNT生产中产生的废水法是一种先进的、快速和高效的方法。

4.2 汽车尾气处理方面的应用

钙钛矿型氧化物作为催化剂主要应用在光催化和汽车尾气方面。稀土钙钛矿型复合氧化物ABO3是一氧化碳的有效催化剂,其初始活性与寿命优于铂催化剂,具有催化燃烧和NOx还原的双重作用,因而可作为汽车尾气的净化催化剂,有望成为铂的代用品,用于汽车尾气的净化[16]。

4.3 燃烧催化方面的应用

由于钙钛矿型稀土燃烧催化剂有很好的热稳定性,对甲烷在较宽的温度范围下燃烧转化成CO2和H2O有很好的催化活性。钙钛矿型催化剂可通过A位和B位取代,派生出不同的构架,所以可通过掺杂等设计不同的结构,进一步提高其燃烧催化活性。作为钙钛矿型氧化物LaFeO3也具有相干特性。

4.4 复合固体推进剂方面的应用

固体推进剂的燃烧过程是一个复杂的传质传热过程,它的燃速主要取决于氧化剂和可燃物的接触面积以及燃烧催化剂的催化效果。具有钙钛矿型结构的复合氧化物用作固体推进剂的燃速催化剂已引起人们重视[17],但相关报道较少。铁酸镧(LaFeO3)是钙钛矿型氧化物中的一员,它的相关特性研究亟待考量。

总之, LaFeO3是钙钛矿型氧化物中的一员,由于具有稳定的晶体结构、独特的电磁、催化和气敏性等特点,其在超导材料、固体电介质、传感器、高温加热材料、信息存储、磁传感器和自旋电子器件等方面具有广泛的应用前景[18],目前已经成为国内外研究的热点。

5. 结论与展望

综上所述可知,LaFeO3由于其独特的电、光、磁等特性,具有广泛的应用前景,是目前国内外新材料领域的研究热点。LaFeO3的主要制备方法有溶胶-凝胶法、共沉淀法和固相反应法等,但这些方法基本都是先制备得到LaFeO3的前驱体,然后再经高温煅烧得到LaFeO3。而高温煅烧易导致LaFeO3颗粒的团聚和长大,并且高温煅烧会消耗更多的能源,存在制备工艺复杂、耗时长和成本高等缺点。至今尚未见报道其它快速制备纳米LaFeO3的方法。因此,研究探索利用快速、高效的微波加热技术,一步直接制备纳米LaFeO3将具有重要研究价值和意义。

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