第一篇：華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文格式要求(官方)

華東理工大學(xué)研究生學(xué)位論文撰寫格式的統(tǒng)一要求

1998年4月制訂，2005年8月第3次修訂

學(xué)位論文是研究生從事科研工作的主要成果，集中體現(xiàn)了作者在研究工作中的最新發(fā)現(xiàn)、理論和見解,是研究生申請碩士或博士學(xué)位的重要依據(jù)。為了提高研究生學(xué)位論文的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)學(xué)位論文在內(nèi)容和格式上的規(guī)范化與統(tǒng)一化，根據(jù)中華人民共和國國標(biāo) GB7713-87《科學(xué)技術(shù)報(bào)告、學(xué)位論文和學(xué)術(shù)論文的編寫格式》的有關(guān)規(guī)定，作如下要求。

一、內(nèi)容要求

學(xué)位論文應(yīng)層次分明，數(shù)據(jù)可靠，文字簡練，說明透徹，推理嚴(yán)謹(jǐn)，立論正確。論文內(nèi)容一般應(yīng)由前置部分、主體部分如附錄部分組成。

前置部分： 1.封面。2.扉頁。3.作者聲明。

4.中文題目、中文摘要、關(guān)鍵詞：摘要應(yīng)具有獨(dú)立性和自含性，簡短明了；碩士學(xué)位論文摘要300－500字，博士學(xué)位論文摘要1000字左右；關(guān)鍵詞是用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語(3-5個(gè))。

5.外文題目、外文摘要、關(guān)鍵詞：外文題目、摘要、關(guān)鍵詞應(yīng)是中文題目、摘要、關(guān)鍵詞的譯文。6.目錄。

7.符號、單位、術(shù)語等的說明(需要時(shí))。主體部分： 1.引言或前言。

2.正文：正文是學(xué)位論文的主體，一般由標(biāo)題、正文、圖、表格和公式五個(gè)部分組成。3.結(jié)論：結(jié)論是論文的整體總結(jié)，應(yīng)準(zhǔn)確、完整、明確和精煉。

4.參考文獻(xiàn)：只列主要的及公開發(fā)表過的，按其在論文中出現(xiàn)的先后順序，用阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編號，置于全文末，并在論文引用處的右上腳標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號。

5.致謝：致謝應(yīng)實(shí)事求是，切忌浮夸與庸俗。附錄部分(需要時(shí))：

1.附錄：附錄編號、附錄標(biāo)題各占一行，居中排，4號黑體，附錄內(nèi)容小4號宋體。各附錄間一般不接排。2.卷內(nèi)備考表：將卷內(nèi)備考表放在論文(原件)最后一頁一起裝訂。本卷情況說明內(nèi)容中數(shù)字采用大寫。

二、撰寫格式要求

1.學(xué)位論文文字：采用國家規(guī)定的簡體漢字(除按外國語授課培養(yǎng)及特殊原因者外)。

2.封面：到學(xué)院領(lǐng)取研究生院統(tǒng)一下發(fā)的樣張，按規(guī)定格式(論文題目4號宋體加粗居中(題目長可轉(zhuǎn)行)，其余小4號宋體居中)做好后復(fù)印。

博士論文封面顏色：粉紅 碩士論文封面顏色：銀灰

專業(yè)學(xué)位(包括工程碩士、工商管理碩士、公共管理碩士、高等學(xué)校教師碩士)論文封面顏色：深蘭

3.扉頁：論文題目4號宋體加粗居中(題目長可轉(zhuǎn)行)，其余小4號宋體居中。扉頁樣張從研究生院網(wǎng)站下載。

4.作者聲明：作者聲明從研究生院網(wǎng)站下載(作者姓名由作者本人簽名)5.中文題目、摘要與關(guān)鍵詞：

題目：4號黑體、居中，上下各空1行 摘要：4號宋體加粗，居中 摘要內(nèi)容：小4號宋體

關(guān)鍵詞：3-5個(gè)并用分號隔開，小4號宋體，頂格排，“關(guān)鍵詞”三個(gè)字加粗 6.英文題目、摘要與關(guān)鍵詞：

題目：4號Time New Roman體加粗，居中，單詞的首字母大寫(除介詞、連詞等)，上下各空1行 摘要：4號Time New Roman體加粗，居中 摘要內(nèi)容：小4號Time New Roman體

關(guān)鍵詞：3-5個(gè)并用分號隔開，小4號Time New Roman體，頂格排，“Keywords”加粗

注：1)摘要內(nèi)容與關(guān)鍵詞之間不空行；2)中、英文摘要不接排。7.目錄：

目錄(4號宋體加粗，居中)，上下各空1行

第1章(空2格)××××…………………(頁碼)，4號宋體，頂格排 1.1(空2格)××××…………………(頁碼)，小4號宋體，頂格排 1.1.1(空2格)××××………………(頁碼)，小4號宋體，頂格排

8、正文：

章：第1章(空2格)××××，4號黑體，居中，上下各空1行 節(jié)：1.1(空2格)××××，小4號宋體加粗，頂格排，上下各空1行 1.1.1(空2格)××××，小4號宋體，頂格排 正文內(nèi)容：小4號宋體

表：表居中排，中文表頭：表1.1(空2格)××××(5號宋體加粗居中)，表內(nèi)與表注字5號宋體 英文表頭：Table 1.1(空2格)××××(5號Times New Roman居中)圖：圖居中排，中文圖標(biāo)題：圖1.1(空2格)××××(5號宋體加粗居中)，圖注字5號宋體 英文圖標(biāo)題：Fig.1.1(空2格)××××(5號Times New Roman居中)公式：(1-l)、(2-1)注：論文中的表、圖、公式按章用阿拉伯?dāng)?shù)字編號，表與圖的標(biāo)題采用中英文對照形式。9.參考文獻(xiàn)：

參考文獻(xiàn)(4號黑體加粗居中)，上下各空1行

參考文獻(xiàn)內(nèi)容(中文小4號宋體；英文小4號Time New Roman)書寫順序：序號(空1格)作者.文獻(xiàn)題目.刊物名稱.年，卷(期)：頁碼 示例：[1] 張華，李林.文獻(xiàn)題目.刊物名稱.2002，17(4)：12-19 10.致謝：

致謝(4號宋體加粗居中)，上下各空1行 致謝內(nèi)容(小4號宋體)11.頁眉：華東理工大學(xué)6個(gè)字4號GB2312楷體加粗，其余小4號宋體 前置部分中的4－7條頁眉格式：

奇頁：華東理工大學(xué) 士學(xué)位論文 第Ⅰ頁

偶頁：第Ⅱ頁 華東理工大學(xué) 士學(xué)位論文 主體部分與附錄部分頁眉格式：

奇頁： 華東理工大學(xué) 士學(xué)位論文 第1頁

偶頁： 第2頁 華東理工大學(xué) 士學(xué)位論文

11、字間距：標(biāo)準(zhǔn)字間距；行距：1.25倍行距。頁邊距：上、下分別設(shè)置為28mm和20 mm，左、右分別設(shè)置為25mm；頁眉：設(shè)置為20mm，頁腳：設(shè)置為12mm。

12、論文打印裝訂：學(xué)位論文采用計(jì)算機(jī)打印，A4紙(210mm×297mm)雙面復(fù)制，用校圖書館統(tǒng)一印制的封面裝訂成冊。

第二篇：華東理工大學(xué)

華東理工大學(xué)

華東理工大學(xué)原名華東化工學(xué)院，辦學(xué)歷史可追溯到100多年前的南洋公學(xué)和震旦學(xué)院，是1952年由交通大學(xué)（上海）、震旦大學(xué)（上海）、大同大學(xué)（上海）、東吳大學(xué)（蘇州）、江南大學(xué)（無錫）等?；は岛喜⒔M建而成的新中國第一所以化工特色聞名的高等學(xué)府。1956年被定為全國首批招收研究生的學(xué)校之一，1960年起被中共中央確定為教育部直屬的全國重點(diǎn)大學(xué)，1993年經(jīng)國家教委批準(zhǔn)，更名為華東理工大學(xué)，1996年進(jìn)入國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)行列，1997年上海市參與共建共管，2000年經(jīng)教育部批準(zhǔn)建立研究生院，2008年獲準(zhǔn)建設(shè)“985優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”，是國家首批實(shí)施自主招生改革的22所高校之一。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的改革與建設(shè)，現(xiàn)已發(fā)展成為特色鮮明、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的研究型全國重點(diǎn)大學(xué)。

學(xué)校現(xiàn)有徐匯校區(qū)、奉賢校區(qū)和金山科技園區(qū)三部分，占地面積2653畝，各類建筑總面積91.2萬平方米，建有一批標(biāo)準(zhǔn)體育設(shè)施；圖書館總藏書量299.8萬冊，收訂中外文期刊4.3萬余種，具有CA、EI等84種大型中外文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)鏡像數(shù)據(jù)庫；建有教育部科技項(xiàng)目及成果查新中心工作站、上海市科委科技查新站、上海高校外國教材中心、上海市研究生電子文獻(xiàn)檢索中心等機(jī)構(gòu)，分析測試中心、珠寶檢測中心為國家計(jì)量認(rèn)證單位。

學(xué)校設(shè)有化工學(xué)院、生物工程學(xué)院、化學(xué)與分子工程學(xué)院、藥學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、信息科學(xué)與工程學(xué)院、機(jī)械與動力工程學(xué)院、資源與環(huán)境工程學(xué)院、理學(xué)院、商學(xué)院、社會與公共管理學(xué)院、藝術(shù)設(shè)計(jì)與傳媒學(xué)院、外國語學(xué)院、法學(xué)院和體育科學(xué)與工程學(xué)院等15個(gè)專業(yè)學(xué)院，以及網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院、繼續(xù)教育學(xué)院、國際教育學(xué)院、國際工程師學(xué)院（中德工學(xué)院）、馬克思主義學(xué)院（人文科學(xué)研究院）、工程教育學(xué)系等非專業(yè)院系。

學(xué)校學(xué)位授權(quán)點(diǎn)覆蓋理、工、農(nóng)、醫(yī)、經(jīng)、管、文、法、藝術(shù)、哲學(xué)、教育11個(gè)學(xué)科門類，38個(gè)一級學(xué)科。有 65個(gè)本科專業(yè)；25個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科，147個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)；13個(gè)博士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科，81個(gè)博士學(xué)位授權(quán)二級學(xué)科點(diǎn)；擁有工商管理（MBA、EMBA）、公共管理（MPA）、法律（JM）、社會工作（MSW）、國際商務(wù)（MIB）、藥學(xué)（M Pharm）、中藥學(xué)（MCMM）、會計(jì)（MPAcc）、藝術(shù)（MFA）和工程（含18個(gè)領(lǐng)域）的碩士專業(yè)學(xué)位授予權(quán)和高校教師在職攻讀碩士學(xué)位授予權(quán)。設(shè)有11個(gè)博士后科研流動站，擁有7個(gè)國家重點(diǎn)學(xué)科、1個(gè)國家重點(diǎn)（培育）學(xué)科、10個(gè)上海市重點(diǎn)學(xué)科、7個(gè)上海高校一流學(xué)科。

學(xué)校現(xiàn)有在校全日制學(xué)生近2.48萬人，其中在校全日制研究生8541人（其中博士生1441人），全日制本科生15425人?，F(xiàn)有教職員工3504人，其中兩院院士4名，雙聘院士4名，國家“千人計(jì)劃”5名，國家教學(xué)名師2名，國家“973”計(jì)劃首席科學(xué)家7名，國家“863”計(jì)劃領(lǐng)域(主題)專家組成員3名，“長江學(xué)者”特聘教授13名、講座教授2名，國家杰出青年基金獲得者15名，上海市教育功臣1名，新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選8名，教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)3個(gè)，國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)4個(gè)，國家級有突出貢獻(xiàn)的中青年專家11名，一大批中青年學(xué)者嶄露頭角。

學(xué)校以“培育英才，服務(wù)社會；注重過程，勤奮求實(shí)；協(xié)調(diào)發(fā)展，特色鮮明”為辦學(xué)指導(dǎo)思想，不斷深化教育思想、教育內(nèi)容、教育方法和課程體系改革，教學(xué)質(zhì)量居全國及上海市高校前列。現(xiàn)有國家精品課程20門，國家雙語示范課程3門，上海市精品課程65門；2000年以來，主持國家級教學(xué)改革項(xiàng)目16項(xiàng)，獲國家級教學(xué)成果獎(jiǎng)17項(xiàng)，完成“十一五”國家級規(guī)劃教材52部，10部教材獲國家級獎(jiǎng)勵(lì)；現(xiàn)有國家特色專業(yè)12個(gè)，建有國家級工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國家級材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)示范實(shí)驗(yàn)區(qū)，以及3個(gè)上海市級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、1個(gè)上海高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)驗(yàn)基地。

多年來，學(xué)校以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神和國際視野的社會英才”為目標(biāo)，重視對學(xué)生全方位的培養(yǎng)。國際國內(nèi)數(shù)模競賽多次名列上海市乃至全國參賽學(xué)校之首，1997年、2005年兩獲美國大學(xué)生數(shù)模競賽特等獎(jiǎng)，成為國際上少數(shù)兩獲殊榮的高校之一,2011年、2012年又兩次獲得國際大學(xué)生數(shù)模競賽特等獎(jiǎng)提名；1993年、1999年和2007年在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中三捧“優(yōu)勝杯”；在歷年全國和上海市級各類英語比賽中屢獲大獎(jiǎng)，在 2007年“國際英語辯論大賽中國賽區(qū)”比賽中獲冠軍隊(duì)、季軍隊(duì)和最佳辯手；女子乒乓球隊(duì)多次在世界大學(xué)生乒乓球錦標(biāo)賽上奪冠。同時(shí)，在物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)編程、電子設(shè)計(jì)、機(jī)器人制作、智能車、先進(jìn)成圖技術(shù)與信息建模、過程控制仿真、科技發(fā)明、英語演講等方面的競賽中也成績斐然，均名列國內(nèi)和上海市高校前列。

學(xué)校有8個(gè)國家級研究基地、23個(gè)省部級研究基地、2個(gè)國際合作科研基地、55個(gè)校級研究所（中心），建有國家大學(xué)科技園，是全國6所首批建立國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的高校之一。每年承擔(dān)各類研究課題1200多項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)逐年增加，2013年超過6.5億元。歷年來獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、國家發(fā)明獎(jiǎng)及國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)59項(xiàng)，省部委科技進(jìn)步獎(jiǎng)600多項(xiàng)，擁有各類國內(nèi)外有效專利1500余項(xiàng)。取得一大批重大創(chuàng)新成果，一批行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

學(xué)校重視并不斷拓展對外合作交流空間，已與美、德、英、法、日、加、韓、澳等國的180多個(gè)高校、企業(yè)集團(tuán)和科研機(jī)構(gòu)建立了長期廣泛的學(xué)術(shù)交流關(guān)系，特別是與一批海外高水平研究型大學(xué)建立了姊妹學(xué)校關(guān)系或簽署了合作協(xié)議并實(shí)施教師互訪、學(xué)生交換以及聯(lián)合培養(yǎng)的合作機(jī)制。

在抓好物質(zhì)文明建設(shè)的同時(shí)，學(xué)校始終堅(jiān)持花大力氣，加強(qiáng)黨建和精神文明建設(shè)，推進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)校率先進(jìn)行“兩課”改革，改革成果分別獲得上海市和全國優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)；在上海市組織的學(xué)習(xí)鄧小平理論優(yōu)秀論文評選活動中，連續(xù)五年獲得一等獎(jiǎng)和優(yōu)秀組織獎(jiǎng)；心理健康教育工作獲得“全國大學(xué)生心理健康教育工作開拓獎(jiǎng)”、“全國大學(xué)生心理健康教育工作先進(jìn)單位”等獎(jiǎng)，是“上海市心理健康教育與咨詢區(qū)域示范中心”。在營造育人環(huán)境、創(chuàng)新育人機(jī)制，發(fā)揮整體育人優(yōu)勢的實(shí)踐中，取得明顯成效，涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀學(xué)生和先進(jìn)集體。學(xué)校先后獲得“全國大學(xué)生藝術(shù)節(jié)上海市活動優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”、“全國大學(xué)生暑期社會實(shí)踐工作先進(jìn)集體”；被評為“上海市群體工作示范單位”、“上海市藝術(shù)教育先進(jìn)集體”、“上海市擁軍優(yōu)屬模范單位”、“上海市社會治安綜合治理先進(jìn)集體”、“全國群眾體育先進(jìn)集體”、“全國學(xué)校民主管理先進(jìn)單位”、“全國高校后勤十年社會化改革先進(jìn)院?！?，是教育部全國畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校；1995年以來連續(xù)9次榮獲上海市“文明單位”光榮稱號。

半個(gè)多世紀(jì)來，學(xué)校共為國家培養(yǎng)了19.93萬名畢業(yè)生（含網(wǎng)絡(luò)、繼續(xù)教育畢業(yè)生），校友中15人當(dāng)選中國科學(xué)院、中國工程院院士，許多人成為國家和各級政府部門的領(lǐng)導(dǎo)；一大批優(yōu)秀人才成為高校、科研機(jī)構(gòu)、骨干企業(yè)的領(lǐng)軍人才和高級技術(shù)專家。同時(shí)還涌現(xiàn)出許多諸如獲得“2006影響世界華人大獎(jiǎng)”等各種榮譽(yù)的海外杰出校友。1988年，在學(xué)校慶祝石油加工系成立三十周年時(shí)，江澤民同志欣然題詞：人才輩出。

今天，華東理工大學(xué)正昂首闊步，在未來十年或者更長一段時(shí)間，朝著把學(xué)校建設(shè)成為國際知名、特色鮮明、多學(xué)科高水平研究型大學(xué)的總體目標(biāo)前進(jìn)。

（本欄目內(nèi)容由校長辦公室于2014年4月18日更新）

第三篇：華東理工大學(xué)

華東理工大學(xué)（化工）

華東理工大學(xué)原名華東化工學(xué)院，辦學(xué)歷史可追溯到100多年前的南洋公學(xué)和震旦學(xué)院，是1952年由交通大學(xué)（上海）、震旦大學(xué)（上海）、大同大學(xué)（上海）、東吳大學(xué)（蘇州）、江南大學(xué)（無錫）等校化工系合并組建而成的新中國第一所以化工特色聞名的高等學(xué)府。1956年被定為全國首批招收研究生的學(xué)校之一，1960年起被中共中央確定為教育部直屬的全國重點(diǎn)大學(xué)，1993年經(jīng)國家教委批準(zhǔn)，更名為華東理工大學(xué)，1995年中國石化參與共建，1996年進(jìn)入國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)行列，1997年上海市參與共建共管，2000年經(jīng)教育部批準(zhǔn)建立研究生院，2008年獲準(zhǔn)建設(shè)“985優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”，是國家首批實(shí)施自主招生改革的22所高校之一。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的改革與建設(shè)，現(xiàn)已發(fā)展成為特色鮮明、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的研究型全國重點(diǎn)大學(xué)。

學(xué)校現(xiàn)有徐匯校區(qū)、奉賢校區(qū)和金山科技園區(qū)三部分，占地面積2653畝，各類建筑總面積86.7余萬平方米，建有一批標(biāo)準(zhǔn)體育設(shè)施；圖書館總藏書量284萬余冊，收訂中外文期刊28,000余種，具有CA、EI等84種大型中外文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)鏡像數(shù)據(jù)庫；建有教育部科技項(xiàng)目及成果查新中心工作站、上海市科委科技查新站、上海高校外國教材中心、上海市研究生電子文獻(xiàn)檢索中心等機(jī)構(gòu)，校分析測試中心、珠寶檢測中心為國家計(jì)量認(rèn)證單位。

學(xué)校設(shè)有化工學(xué)院、生物工程學(xué)院、化學(xué)與分子工程學(xué)院、藥學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、信息科學(xué)與工程學(xué)院、機(jī)械與動力工程學(xué)院、資源與環(huán)境工程學(xué)院、理學(xué)院、商學(xué)院、社會與公共管理學(xué)院、藝術(shù)設(shè)計(jì)與傳媒學(xué)院、外國語學(xué)院、法學(xué)院和體育科學(xué)與工程學(xué)院等15個(gè)專業(yè)學(xué)院，以及網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院、繼續(xù)教育學(xué)院、國際教育學(xué)院、中德工學(xué)院、馬克思主義學(xué)院（人文科學(xué)研究院）、工程教育學(xué)系等非專業(yè)院系。

學(xué)校學(xué)位授權(quán)點(diǎn)覆蓋理、工、農(nóng)、醫(yī)、法、管、哲、經(jīng)、文、史、教育、藝術(shù)等12個(gè)學(xué)科門類，38個(gè)一級學(xué)科。有 64個(gè)本科專業(yè)；25個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科，146個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)；13個(gè)博士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科，81個(gè)博士學(xué)位授權(quán)二級學(xué)科點(diǎn)；擁有工商管理（MBA）、公共管理（MPA）、高級管理人員工商管理（EMBA）、法律（JM）、社會工作（MSW）、國際商務(wù)（MIB）、藥學(xué)（M Pharm）、中藥學(xué)（MCMM）、會計(jì)（MPAcc）、藝術(shù)（MFA）和工程（含18個(gè)領(lǐng)域）的碩士專業(yè)學(xué)位授予權(quán)和高校教師在職攻讀碩士學(xué)位授予權(quán)。設(shè)有11個(gè)博士后科研流動站，擁有7個(gè)國家重點(diǎn)學(xué)科、1個(gè)國家重點(diǎn)（培育）學(xué)科、10個(gè)上海市重點(diǎn)學(xué)科、上海市一流學(xué)科（1個(gè)A類、6個(gè)B類）。

學(xué)?，F(xiàn)有在校全日制學(xué)生近2.48萬人，其中在校全日制研究生8450人（其中博士生1416人），全日制本科生16355人。教職員工3550人，其中兩院院士4名，雙聘院士4名，國家教學(xué)名師2名，國家“973”計(jì)劃首席科學(xué)家6名，國家“863”計(jì)劃領(lǐng)域主題專家組成員2名，長江學(xué)者特聘教授12名，長江學(xué)者講座教授1名，上海市教育功臣1名，新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選8名，教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)3個(gè)，國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)4個(gè)，國家級有突出貢獻(xiàn)的中青年專家11名，一大批中青年學(xué)者嶄露頭角。

學(xué)校以“培育英才，服務(wù)社會；注重過程，勤奮求實(shí)；協(xié)調(diào)發(fā)展，特色鮮明”為辦學(xué)指導(dǎo)思想，以面向企業(yè)為主，不斷深化教育思想、教育內(nèi)容、教育方法和課程體系改革，教學(xué)質(zhì)量居全國及上海市高校前列?，F(xiàn)有國家精品課程20門，國家雙語示范課程3門，上海市精品課程65門；2000年以來，主持國家級教學(xué)改革項(xiàng)目16項(xiàng)，獲國家級教學(xué)成果獎(jiǎng)17項(xiàng)，完成“十一五”國家級規(guī)劃教材52部，10部教材獲國家級獎(jiǎng)勵(lì)；現(xiàn)有國家特色專業(yè)12個(gè)，建有聯(lián)合國教科文組織工程教育中心中國分中心、國家級工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國家級材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)示范實(shí)驗(yàn)區(qū)，以及3個(gè)上海市級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、1個(gè)上海高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)驗(yàn)基地。

多年來，學(xué)校以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神和國際視野的社會英才”為目標(biāo)，重視對學(xué)生全方位的培養(yǎng)。國際國內(nèi)數(shù)模競賽多次名列上海市乃至全國參賽學(xué)校之首，1997年、2005年兩獲美國大學(xué)生數(shù)模競賽特等獎(jiǎng)，成為國際上少數(shù)兩獲殊榮的高校之一；1993年、1999年和2007年在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中三捧“優(yōu)勝杯”；在歷年全國和上海市級各類英語比賽中屢獲大獎(jiǎng)，在 2007年“國際英語辯論大賽中國賽區(qū)”比賽中獲冠軍隊(duì)、季軍隊(duì)和最佳辯手；女子乒乓球隊(duì)多次在世界大學(xué)生乒乓球錦標(biāo)賽上奪冠。同時(shí)，在物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)編程、電子設(shè)計(jì)、機(jī)器人制作、科技發(fā)明、英語演講等方面的競賽中也成績斐然，均名列國內(nèi)和上海市高校前列。

學(xué)校有8個(gè)國家級研究基地、21個(gè)省部級研究基地、2個(gè)國際合作科研基地、55個(gè)校級研究所（中心），建有國家大學(xué)科技園，是全國6所首批建立國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的高校之一。每年承擔(dān)各類研究課題1000多項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)逐年增加，2011年超過5億元。歷年來獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、國家發(fā)明獎(jiǎng)及國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)56項(xiàng)，省部委科技進(jìn)步獎(jiǎng)550多項(xiàng)，國內(nèi)外專利1400余項(xiàng)。取得一大批重大創(chuàng)新成果，一批行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

學(xué)校在技術(shù)轉(zhuǎn)移與產(chǎn)學(xué)研合作方面特色鮮明，處于全國領(lǐng)先地位。入選首批國家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)，加盟“新一代煤（能源）化工”等六個(gè)國家級技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，特別是向美國最大的煉油企業(yè)Valero公司進(jìn)行的“石油焦氣化技術(shù)”實(shí)施許可，標(biāo)志著中國大型化工成套技術(shù)首次向美國等發(fā)達(dá)國家實(shí)施技術(shù)轉(zhuǎn)移，也是中國高校迄今為止獲得的最高海外技術(shù)許可費(fèi)用項(xiàng)目。

學(xué)校重視并不斷拓展對外合作交流空間，已與美、德、日、法、英、加、韓、澳等國的150多個(gè)高校、企業(yè)集團(tuán)和科研機(jī)構(gòu)建立了長期廣泛的學(xué)術(shù)交流關(guān)系，特別是與一批海外高水平研究型大學(xué)建立了姊妹學(xué)校關(guān)系或簽署了合作協(xié)議并實(shí)施教師互訪、學(xué)生交換以及聯(lián)合培養(yǎng)的合作機(jī)制。

在抓好物質(zhì)文明建設(shè)的同時(shí)，學(xué)校始終堅(jiān)持花大力氣，加強(qiáng)黨建和精神文明建設(shè)，推進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)校率先進(jìn)行“兩課”改革，改革成果分別獲得上海市和全國優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)；在上海市組織的學(xué)習(xí)鄧小平理論優(yōu)秀論文評選活動中，連續(xù)五年獲得一等獎(jiǎng)和優(yōu)秀組織獎(jiǎng)；心理健康教育工作獲得“全國大學(xué)生心理健康教育工作開拓獎(jiǎng)、“全國大學(xué)生心理健康教育工作先進(jìn)單位”等獎(jiǎng)，是“上海市心理健康教育與咨詢區(qū)域示范中心”。在營造育人環(huán)境、創(chuàng)新育人機(jī)制，發(fā)揮整體育人優(yōu)勢的實(shí)踐中，取得明顯成效，涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀學(xué)生和先進(jìn)集體。學(xué)校先后獲得“全國大學(xué)生藝術(shù)節(jié)上海市活動優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”、“全國大學(xué)生暑期社會實(shí)踐工作先進(jìn)集體”；被評為“上海市群體工作示范單位”、“上海市藝術(shù)教育先進(jìn)集體”、“上海市擁軍優(yōu)屬模范單位”、“上海市社會治安綜合治理先進(jìn)集體”、“全國群眾體育先進(jìn)集體”、“全國學(xué)校民主管理先進(jìn)單位”、“全國高校后勤十年社會化改革先進(jìn)院校”，是教育部全國畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校；1996年以來連續(xù)八次榮獲上海市“文明單位”光榮稱號。

半個(gè)多世紀(jì)來，學(xué)校共為國家培養(yǎng)了17萬余名畢業(yè)生（含網(wǎng)絡(luò)、繼續(xù)教育畢業(yè)生），校友中15人當(dāng)選中國科學(xué)院、中國工程院院士，許多人成為國家和各級政府部門的領(lǐng)導(dǎo)；一大批優(yōu)秀人才成為高校、科研機(jī)構(gòu)、骨干企業(yè)的領(lǐng)軍人才和高級技術(shù)專家。同時(shí)還涌現(xiàn)出許多諸如獲得“2006影響世界華人大獎(jiǎng)”等各種榮譽(yù)的海外杰出校友。1988年，在學(xué)校慶祝石油加工系成立三十周年時(shí)，江澤民同志欣然題詞：人才輩出。

今天，華東理工大學(xué)正昂首闊步，在未來十年或者更長一段時(shí)間，朝著把學(xué)校建設(shè)成為國際知名、特色鮮明、多學(xué)科高水平研究型大學(xué)的總體目標(biāo)前進(jìn)。

第四篇：華東理工大學(xué)論文報(bào)告封面

《控制科學(xué)與工程前沿講座》

題

目

腦機(jī)接口技術(shù)

學(xué)

院

信息科學(xué)與工程學(xué)院 專 姓 業(yè)

控制科學(xué)與工程

名

郭紅杰

學(xué)

號

030130653

教

師

侍洪波

2014年1月6日

1、引言

腦一機(jī)接口(Brain—Computer Interface．BCI)技術(shù)形成于20世紀(jì)70年代(1973年，Vidal)。是一種涉及神經(jīng)科學(xué)、信號檢測、信號處理、模式識別等多學(xué)科的交叉技術(shù)。第一次BCI國際會議對BCI的定義是：“腦一計(jì)算機(jī)接口是一種不依賴于腦的IE常輸出通路(外圍神經(jīng)和肌肉)．在人腦與計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備之問建立的直接交流和控制通道的適時(shí)通訊系統(tǒng)”。隨著人們對神經(jīng)系統(tǒng)功能認(rèn)識的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展．BCI技術(shù)的研究呈明顯的上升趨勢．成為生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信等領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。

目前全球老齡化趨勢越來越嚴(yán)重，我國也面臨同樣問題。據(jù)權(quán)威部門預(yù)測，2010年，中國60歲及以上老年人口將達(dá)到1.74億，約占總?cè)丝诘?2.78％。其中，80歲以上老人將達(dá)到2132萬，占老年人口總數(shù)的12.25％。全國老齡工作辦公室提供的調(diào)查資料表明，60歲以上老年人在生命期內(nèi)，平均有1/4左右時(shí)間處于肌體功能受損狀態(tài)，需要不同程度的照料和護(hù)理。中國約有3250萬老年人需要不同形式的長期護(hù)理，而我國目前為老年人提供服務(wù)的設(shè)施嚴(yán)重不足。同時(shí)，由于各種災(zāi)難和疾病造成的殘障人士也逐年增加，這更加大了對服務(wù)設(shè)施的需求。目前許多發(fā)達(dá)國家采用服務(wù)機(jī)器人為老年人與殘疾人士提供服務(wù)，提高他們的生活質(zhì)量。但是由于大多數(shù)服務(wù)機(jī)器人與人的交互方式都是通過聲音、按鈕等傳統(tǒng)方式，很多老年人及殘障人士部分或完全喪失了自主控制肌肉的能力，甚至吞咽、說話都困難，這些人控制此類服務(wù)機(jī)器人的難度非常大。如何使這部分人群重新恢復(fù)對外部世界的控制能力以及與外部世界交流的能力，幫助他們重新返回現(xiàn)代社會是目前研究的熱點(diǎn)。腦機(jī)接口技術(shù)為該問題的解決提供了一個(gè)良好 的可選擇方案。

2、腦機(jī)接口的研究現(xiàn)狀

在過去的十幾年中，腦機(jī)接口的研究群體迅速壯大。第一次和第二次腦機(jī)接口國際研討會分別于1999和2002召開。第一次會議有來自六個(gè)國家的22個(gè)研究組參加，第二次會議有來自北美、歐洲和中國的38個(gè)研究組參加。目前，世界上已經(jīng)有很多家實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了真正意義上的腦機(jī)接口，下面我們分別加以介

紹。

2.1 視覺誘發(fā)電位(Visual evoked potentialS，VEP)視覺誘發(fā)電位是人眼經(jīng)過“集中注視”活動誘發(fā)大腦視覺皮層神經(jīng)的特定電活動在頭皮電位的反映?；赩EP的BCI系統(tǒng)依賴于使用者控制眼睛注視方向的能力。實(shí)驗(yàn)通過對操作者進(jìn)行生物反饋訓(xùn)練，可獲得穩(wěn)定的視覺誘發(fā)響應(yīng)(Steady-state VEP，SSVEP)。Middendorf等開發(fā)了基于VEP的BCI系統(tǒng)，他們在屏幕上設(shè)置了幾個(gè)以不同頻率閃爍的按鈕，使用者注視其中的一個(gè)按鈕，系統(tǒng)分析VEP的頻率，如果匹配于某個(gè)按鈕閃爍的頻率，就可確定使用者希望選擇的按鈕。他們還利用SSVEP控制飛機(jī)模擬器，其準(zhǔn)確率高達(dá)96％。

在我國，清華大學(xué)程明、高上凱教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于SSVEP的環(huán)境控制系統(tǒng)，測試結(jié)果顯示該系統(tǒng)能區(qū)分至少48個(gè)目標(biāo)，并且已成功實(shí)現(xiàn)了對周圍電子設(shè)備的控制。此外，他們還設(shè)計(jì)了基于SSVEP的電話撥號實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

此類BCI特點(diǎn)是：僅需很少的信號記錄電極，且訓(xùn)練周期很短，只需適應(yīng)視覺刺激信號。2.2 事件相關(guān)電位P300 P300是一種事件相關(guān)電位(ERP)，出現(xiàn)在事件發(fā)生后300ms左右，呈正向峰值。它反映了大腦對稀少事件的認(rèn)知，相關(guān)事件出現(xiàn)概率越小，所引起的P300越顯著。

Farwell和Donchin在1988年就利用P300設(shè)計(jì)虛擬打字機(jī)，后來經(jīng)過不斷改進(jìn)，當(dāng)滿足80 的準(zhǔn)確率時(shí)，通信速度達(dá)到每分鐘7.8個(gè)字符。Serby等設(shè)計(jì)的BCI采用了不同的信號處理方法也達(dá)到了92.1％的準(zhǔn)確率（通信速度為每分鐘5.45個(gè)字符）。使用者無需訓(xùn)練就可以產(chǎn)生P300，但它也可能隨著事件發(fā)生變化。目前研制的BCI都是短期操作的，如果長時(shí)間操作的話，使用者會由于對小概率刺激的適應(yīng)使產(chǎn)生的P300變得不顯著而影響B(tài)CI的性能。因而，對于這類BCI而言具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力是非常重要的。

2.3 慢皮層電位(Slow Cortica1 potentialS，SCPs)慢皮層電位是頭皮記錄EEG信號中頻率最低的，其持續(xù)時(shí)間從幾百毫秒到幾十秒，是具有較大正負(fù)電位差異的低頻腦電信號。健康人以及嚴(yán)重癱瘓病人通過生物反饋訓(xùn)練學(xué)習(xí)能夠?qū)W會控制他們的SCPs，其電位在期望方向上的變化能獲得明顯增強(qiáng)。負(fù)的電位變化主要與神經(jīng)元興奮性的增加相關(guān)，而正的電位變化則與皮層活動減少相關(guān)。研究者們設(shè)計(jì)了一種稱為“思想翻譯器”(Thought Translation Device，TTD)的裝置，那些因?yàn)榧膊《耆c瘓的病人，通過操作TTD能寫出相當(dāng)長度的語句、控制開關(guān)、甚至上網(wǎng)。對這類BCI來說，目前通信速度為有限的每分鐘二到三個(gè)字，信息傳輸率最大能達(dá)到15bits/min。2.4 心理作業(yè)

這是目前采用最多的方法。人在進(jìn)行不同的心理作業(yè)(mental task)時(shí)，腦電信號是不同的。比較容易區(qū)分的兩種心理作業(yè)是想象左右運(yùn)動和想象右手運(yùn)動，它們會在對側(cè)的感覺運(yùn)動皮層產(chǎn)生相關(guān)同步事件。奧地利Graz技術(shù)大學(xué)對這種現(xiàn)象進(jìn)行了長期研究，利用該現(xiàn)象設(shè)計(jì)的腦機(jī)接口，分類正確率為80％~100％，信息傳輸率Ni~17bits/min。歐洲幾個(gè)國家聯(lián)合開展的自適應(yīng)腦機(jī)接口計(jì)劃，可以在線區(qū)分三種心理作業(yè)，正確率不低于70％。其他采用類似方法的研究者還有：Cincotti利用表面拉普拉斯方法和線性分類器區(qū)分想象運(yùn)動，正確率為75％～95；Kostov 僅利用2～4個(gè)電極實(shí)現(xiàn)了二維光標(biāo)控制；Penny利用想象運(yùn)動和心算數(shù)學(xué)題控制光標(biāo)一維移動。目前，在離線情況下可區(qū)分五種心理作業(yè)，而在線隋況下只能區(qū)分三種。

2.5 自發(fā)EEG的α波、μ節(jié)律和β節(jié)律信號

α波頻率為8～13Hz是自發(fā)腦電信號主要成分之一，在幾乎所有正常人清醒閉眼時(shí)都能出現(xiàn)，在枕區(qū)最強(qiáng)。當(dāng)睜眼、思考問題或受其他刺激時(shí)，α波消失，這一現(xiàn)象稱為α波阻斷，人們重新閉眼時(shí)，α波又會重新出現(xiàn)。

μ節(jié)律出現(xiàn)在8～12Hz頻率段，在感覺運(yùn)動皮層區(qū)可檢測到，它與人的運(yùn)動行為相關(guān)。當(dāng)人們進(jìn)行運(yùn)動或準(zhǔn)備運(yùn)動時(shí)，μ節(jié)律消失。

β節(jié)律的頻率為13~30Hz，在睜眼視物或進(jìn)行思考時(shí)可出現(xiàn)，反映了大腦皮

層在興奮。

利用α波幅值變化可設(shè)計(jì)控制外部設(shè)備開關(guān)的BCI系統(tǒng)，該系統(tǒng)的一大優(yōu)點(diǎn)就是無需學(xué)習(xí)訓(xùn)練?？茖W(xué)家們研究的基于μ節(jié)律或β節(jié)律的BCI實(shí)現(xiàn)了指針在一維和二維方向上的移動瞳。另外，通過調(diào)控μ節(jié)律或β節(jié)律，選擇“YES”和“N0”來回答簡單問題，準(zhǔn)確率達(dá)到了95％。

3、BCI系統(tǒng)的原理及其基本組成

3.1

BCI系統(tǒng)的基本原理

大腦在進(jìn)行思維活動、產(chǎn)生動作意識或受外界刺激時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞將產(chǎn)生幾十毫伏的微電活動，大量神經(jīng)細(xì)胞的電活動傳到頭皮表層形成腦電波(Electroence phalogram，EEG)，此EEG將體現(xiàn)出某種節(jié)律和空間分布的特征，并可以通過一定的方法加以檢測，再通過信號處理（主要是特征提取和信號分類）從中辨析出人的意圖信號，而將其轉(zhuǎn)換為控制命令。來實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的控制和與外界的交流。

3.2

BCI系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

BCI系統(tǒng)通常由4 個(gè)部分組成：信號采集、特征提取、選擇分類和外部控制裝置。

當(dāng)前，BCI系統(tǒng)的輸出設(shè)備多是計(jì)算機(jī)，輸出形式也各異，例如在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示光標(biāo)運(yùn)動、字符選擇、計(jì)算機(jī)仿真模擬，或者產(chǎn)生對神經(jīng)假肢、輪椅的控制信號等。

4、BCI系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1

信號采集

當(dāng)前，BCI 系統(tǒng)的兩種常用的信號采集方式是侵人式和非侵入式。侵入式需專業(yè)醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)把電極內(nèi)置于大腦，檢測腦皮層電圖(Electrocorticogram，ECoG)等信號，具有一定危險(xiǎn)性，而且還存在心理和倫理問題。非侵入式就

是將電極帽戴在頭上檢測腦電圖(EEG)等信號，檢測方法簡單，但電極距離神經(jīng)元較遠(yuǎn)，測得的信號信噪比低，給后繼處理帶來麻煩。目前，腦電圖應(yīng)用較多。采集到的信號，經(jīng)過放大器放大，再經(jīng)過預(yù)處理，最后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲于計(jì)算機(jī)中。目前，BCI 系統(tǒng)采集的信號有視覺誘發(fā)電位(Visual Evoked Potentials，VEP)、事件相關(guān)電位(Event—Related Potentials，ERP)P300、慢皮層電位(Slow Cortical Potentials，scP)、自發(fā)EEG的α波、μ節(jié)律和β節(jié)律信號等。

4.2 特征提取

預(yù)處理和數(shù)字化處理后的腦電信號經(jīng)特征提取，提取出反映使用者意圖的信號特征。目前，BCI系統(tǒng)常用的特征提取方法有自回歸AR模型、小波變換和小波包分解、獨(dú)立分量分析等。特征提取時(shí)，可根據(jù)信號的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的時(shí)域或頻域特征提取方法，如：由于P300信號在300ms附近頻混嚴(yán)重，需要采用CWT(Continuous Wavelet Transform，連續(xù)小波變換)進(jìn)行提取，主要提取其時(shí)域特性；SSVEP(Steady—State Visual Evoked Potential，穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位)頻域特性好，可采用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里葉變換)進(jìn)行提?。沪坦?jié)律和β節(jié)律的事件相關(guān)去同步電位(Event—Related Desvnchronizatlon，ERD)的特征提取，需采用大腦運(yùn)動的對側(cè)效應(yīng)將其空域特性提取出來。但是，由于EEG信號信噪比低，且某些干擾成分與信號具有相似的時(shí)頻特性，單純的時(shí)頻特征提取因區(qū)分度不夠，會影響分類效果，因此需求助于更為復(fù)雜的時(shí)域一空域分析方法對信號進(jìn)行綜合處理。4.3 信號分類

信號分類是通過分類器來實(shí)現(xiàn)的，包括線性和非線性兩種類型。線性分類器包括線性判別分析(Linear Discrim—inant Analysis，LDA)、Fisher判別分析等；非線性分類器包括二次判別分析、支持向量機(jī)(Suppoa Vector Machine，SVM)、貝葉斯～卡爾曼濾波(Bayesian—Kalman Filter)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Nets，ANN)、遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)、模糊算法(Fuzzy Algorithm，F(xiàn)A)等。其中線性分類器學(xué)習(xí)簡單。在特征維數(shù)低的情況下分類精度高，目前應(yīng)用多。

但對于維數(shù)高的非線性數(shù)據(jù)，線性分類器不再適用，此時(shí)應(yīng)選用非線性分類器。4.4 人機(jī)交互

BCI系統(tǒng)主要的交互手段是生物反饋，其不同于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的反饋。該反饋是系統(tǒng)將輸出結(jié)果反饋給使用者，使用者將結(jié)果與期望進(jìn)行對比，然后對自身思維意識進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)的輸出結(jié)果更接近于期望值。對于特定的BCI系統(tǒng)是否需要反饋，怎樣反饋，如何選擇適用的反饋方法等一系列問題有待研究。

5、腦機(jī)接口技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)

經(jīng)過多年的努力，BCI的研究取得了不少令人欣慰的成果，但不可否認(rèn)的是尚處于發(fā)展的初期。目前BCI系統(tǒng)所能達(dá)到的最大通信速率約為25bits/min，大多數(shù)BCI仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段，大部分測試在正常人中進(jìn)行，在殘疾人中測試較少。BCI要進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，還有很多問題等待解決 劃，如：

(1)提高BCI系統(tǒng)的信息傳輸率，降低誤差率；

(2)如何更有效地剔除噪聲，獲取清晰的腦電信號，尋求有效的信號特征、最優(yōu)的特征提取和轉(zhuǎn)換算法：

(3)提高用戶使用時(shí)的自動化程度；

(4)設(shè)計(jì)出更為合理的學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，讓使用者在盡可能短的時(shí)間內(nèi)最有效地控制其腦電信號特征；

(5)降低BCI對常規(guī)運(yùn)動和感覺輸出通道的依賴程度；(6)增強(qiáng)使用者與BCI系統(tǒng)的相互適應(yīng)性：

(7)BCI的開發(fā)要注重個(gè)性化、多樣化，以滿足使用者個(gè)體的差異和BCI應(yīng)用廣泛性的要求：

(8)減少電極的數(shù)量，降低使用的復(fù)雜程度，增強(qiáng)BCI系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性；

(9)制定出科學(xué)的規(guī)范，準(zhǔn)確客觀地評估BCI的性能。隨著對這些問題的充分認(rèn)識和逐步解決，BCI最終將走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入人們的生活。

6、腦機(jī)接口的應(yīng)用前景

腦機(jī)接口研究最初的想法是為殘疾人提供一個(gè)與外界進(jìn)行交流的通信方式，讓他們通過這樣的系統(tǒng)用自己的思維操控輪椅、假肢等。但隨著腦機(jī)接口技術(shù)的日益成熟、社會對智能機(jī)器人的需求逐漸增加，腦機(jī)接口機(jī)器人的概念應(yīng)運(yùn)而生。腦機(jī)接口機(jī)器人采用BCI進(jìn)行人機(jī)交互，由人的思維控制機(jī)器人從事各種工作。腦機(jī)接口機(jī)器人不僅在殘疾人康復(fù)、老年人護(hù)理方面具有顯著的優(yōu)勢，而且在軍事、人工智能、娛樂等方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。6.1在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，腦機(jī)接口機(jī)器人可以幫助肢體障礙患者提高他們的生活質(zhì)量，如：

(1)與周圍環(huán)境進(jìn)行交流：BCI機(jī)器人可以幫助殘疾人使用電腦、撥打電話等；(2)控制周圍環(huán)境：BCI機(jī)器人可以幫助殘疾人或老年人控制輪椅、家庭電器開關(guān)等：

(3)運(yùn)動康復(fù)：BCI康復(fù)機(jī)器人可以幫助殘疾人或失去運(yùn)動能力的老年人進(jìn)行主動康復(fù)訓(xùn)練，BCI護(hù)理機(jī)器人可以從事基本護(hù)理工作，提高殘疾人或老年人的生活質(zhì)量。

6.2在其他方面的應(yīng)用

雖然目前BCI機(jī)器人的研究主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是為殘疾人與老年人提供幫助，但是BCI機(jī)器人的用途決不僅僅限于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在其他諸多領(lǐng)域都可以得到廣泛應(yīng)用。

(1)特殊環(huán)境作業(yè)：BCI特種機(jī)器人可以在危險(xiǎn)或不適宜人工操作的環(huán)境中工作；

(2)無人駕駛汽車或飛機(jī)：BCI機(jī)器人可以幫助我們實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車與飛機(jī)的夢想，這不僅在軍事領(lǐng)域意義巨大，同時(shí)為殘疾人開辟了更廣闊的活動空間；

(3)為電子游戲增加娛樂功能：用“思想”控制電子游戲是傳統(tǒng)鼠標(biāo)、鍵盤控制電子游戲的有益補(bǔ)充，會增加游戲的娛樂效應(yīng)。腦機(jī)接口機(jī)器人是智能機(jī)器

人的有力補(bǔ)充，有效的人機(jī)交互方式會提高智能機(jī)器人的智能化與靈活性，因此腦機(jī)接口機(jī)器人的研究潛力和應(yīng)用潛力十分巨大。

7、結(jié)論

BCI為人們提供了全新的與外界進(jìn)行交流和控制的方式，人們可以不通過語言和動作來交流，而是直接用腦電信號來表達(dá)思想、控制設(shè)備，這為智能機(jī)器人的發(fā)展提供了一個(gè)更為靈活的信息交流方式。至今，大多數(shù)BCI系統(tǒng)仍然處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，真正投入實(shí)際使用的很少，BCI的研究和開發(fā)還有很多問題需要解決。但是，我們相信，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、數(shù)學(xué)、智能控制等各個(gè)相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展與融合，隨著世界各研究小組交流和合作的日益緊密，BCI技術(shù)將日趨成熟。形式多樣、穩(wěn)定、可靠、高速、操作簡便的BCI機(jī)器人一定能在不久的將來進(jìn)入人們的生活。

BCI技術(shù)、基于BCI技術(shù)的康復(fù)機(jī)器人技術(shù)都處于研究初級階段，難免問題重重，但是隨著研究的深入，一個(gè)個(gè)問題終將被解決。其發(fā)展前景是模塊化和集成化，模塊化是集成化的基礎(chǔ)，集成化是推廣使用的前提。識別率高、信號處理速度快、采集功能通用化、算法處理功能系統(tǒng)化、適應(yīng)性強(qiáng)、反饋被合理引人、評判標(biāo)準(zhǔn)化的BCI技術(shù)有待進(jìn)一步研究，繼而使之模塊化。其能處理多種或者大部分信號，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)綠色且實(shí)用、響應(yīng)迅速、控制精準(zhǔn)、運(yùn)動模式多樣、評價(jià)系統(tǒng)科學(xué)的康復(fù)機(jī)器人技術(shù)也有待進(jìn)一步研究。繼而使之模塊化。如果模塊化的BCI和康復(fù)機(jī)器人之間能夠合理的柔性組合，就像電腦組裝一樣，那時(shí)BCI的時(shí)代就來臨了，人類思維世界的物質(zhì)化時(shí)代就來臨了。

參考文獻(xiàn)

[1]Wolpaw JR，Birbaumer N，McFarland DJ．Brain—ComputerInterfaces for Communication and Control[J]．Clinical Neu—rophysiology，2002，113(6)：767—791．

[2]Wolpaw JR，Birbaumer N，Heetderks WJ，et a1．Brain—com—purer Interface Technology：A Review of the Fimt Intema—tional Meeting[J]．IEEE Trans

RehaEng，2000，8(2)：164—173．

[3]Blankertz B，Dornhege G，Schafer C．Boosting Bit Rates and Error Detection for the Classifyca—tion of Fast-paced MotorCommands Based on Single Trial EEGAnalysis[J]．IEEE Transaction on Neural Systems and Rehabilitation Engineering，2003，11(2)：127—130．

[4]楊瑞霞．腦機(jī)接口技術(shù)研究[j]．山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，23(2)：46—49． [5]高諾，魯守銀，張運(yùn)楚，等．腦機(jī)接口技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2008(4)：16—19．

[6] 葛瑜．腦一機(jī)接口技術(shù)的研究概述[J]．許昌學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，27(5)：53—57．

[7 ]羅尚清，楊浩．腦一機(jī)接口系統(tǒng)工作原理綜述[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，29(8)：33—35．

[8]楊幫華．自發(fā)腦電腦機(jī)接口技術(shù)及腦電信號識別方法研究[D]．上海：上海交通大學(xué)，2006．

第五篇：華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)論文介紹

說明：此“論文模板”是由多篇文章拼接而成，內(nèi)容多有不連貫處，僅供修改體例格式時(shí)參考。具體格式要求以“論文格式”為準(zhǔn)。紅色為說明性文字。

蝸殼式旋風(fēng)分離器內(nèi)的湍流特性

論文題目要精煉、醒目，去掉“研究”字樣，一般不超過20個(gè)字。

陳新愛1，徐志南2，范

梅1，岑沛霖2

（1浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310029；2 浙江大學(xué)生物工程研究所，浙江 杭州 310027）

作者姓名之間用逗號隔開；單位排在姓名之下，單位名稱用全稱，后加逗號排所在省、市及郵編。

摘要：利用等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合法將聚(N-異丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）接枝聚合在聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜上制備了一系列具有較寬接枝率范圍的溫度感應(yīng)式開關(guān)膜，系統(tǒng)地研究了接枝率對膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響。結(jié)果表明，開關(guān)膜的接枝率對膜的過濾通量、溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)都有十分重要的影響。接枝率在小于等于2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)均隨接枝率增加而增加；而對于接枝率大于等于6.38%的膜，膜開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)總是趨近于1，膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。為了獲得預(yù)期的開關(guān)性能，必須將膜的接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

摘要（不用“提要”）中一般不出現(xiàn)公式，去掉“本文”字樣，不出現(xiàn)參考文獻(xiàn)序號。中文摘要一般不超過300字。

關(guān)鍵詞：溫度感應(yīng)；開關(guān)膜；接枝率；開關(guān)特性；滲透性能

關(guān)鍵詞盡量選用《CA》關(guān)鍵詞表中提供的規(guī)范詞，一般列3～6個(gè)關(guān)鍵詞，詞間加分號。

中圖分類號：TQ 028.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0438-1157（2006）00-0000-00 可列出一個(gè)或一個(gè)以上中圖分類號，按《中國圖書館分類法》確定。

Turbulence properties in cyclone separator with volute inlet 英文題目與中文題目對應(yīng)，略去題目中的冠詞，去掉“Study on”等字樣。

CHEN Xin’ai1，XU Zhinan2，F(xiàn)AN Mei1，CEN Peilin2

(1College of Life Science，Zhejiang University，Hangzhou 310029，Zhejiang，China；

2Institute of Bioengineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang，China)英文作者姓名之間用逗號隔開。姓大寫，名首字母大寫，不用“-”。單位名稱用全稱，不用縮寫，如Lab.。

Abstract：A series of thermo-responsive gating membranes, with a wide range of grafting yields, were prepared by grafting poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)onto porous polyvinylidene fluoride(PVDF)membrane substrates with a plasma-induced pore-filling polymerization method.The effect of grafting yield on gating characteristics of thermo-responsive gating membranes was investigated systematically.The results showed that the grafting yield heavily affected water flux, responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of membrane pore size.When the grafting yield was smaller than 2.81%, both responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of pore size increased with increasing grafting yield;however, when the grafting yield was higher than 6.38%, both responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of membrane pore size were always equal to 1, i.e., no gating characteristics existed.In order to obtain a satisfactory gating property of the membrane, the grafting yield must be kept in a proper range.英文摘要以占0.5個(gè)版面為宜，應(yīng)包括論文研究目的、方法、結(jié)果和結(jié)論的主要內(nèi)容，可比中文摘要詳細(xì)。摘要中首次出現(xiàn)縮寫時(shí)應(yīng)注出全稱。

Key words：thermo-responsive；gating membrane；grafting yield；gating characteristics；permeability 英文關(guān)鍵詞與中文關(guān)鍵詞對應(yīng)，首字母小寫，詞間用分號隔開。

?2003-01-10收到初稿，2003-00-00收到修改稿.聯(lián)系人：褚良銀.第一作者：李艷（1974—），女，博士研究生，講師.基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（20206019）.Received date: 2003-01-10.Corresponding author: Prof.CHU Liangyin.E-mail: chuly@scu.edu.cn

Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China(20206019).第一作者簡介應(yīng)包括姓名、出生年、性別、學(xué)位、職稱。國家自然科學(xué)基金等國家級資助項(xiàng)目應(yīng)注明編號。

引

言

一律用“引言”，不用“前言”、“序言”等，引言不編號。

環(huán)境感應(yīng)式開關(guān)膜一般是在多孔膜基材上接枝智能化“聚合物刷”作為環(huán)境感應(yīng)開關(guān)，該“聚合物刷”開關(guān)能感應(yīng)環(huán)境因素的變化而改變它的構(gòu)象，從而引起膜的滲透性能發(fā)生變化。環(huán)境感應(yīng)式開關(guān)膜的用途相當(dāng)廣泛，能用于藥物控制釋放[1-2]、化學(xué)分離[3]、化學(xué)傳感器以及組織工程[4]等。目前，具有智能開關(guān)的環(huán)境感應(yīng)式開關(guān)膜是膜學(xué)與醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[5]。迄今，人們已經(jīng)用輻照誘導(dǎo)接枝、化學(xué)接枝以及等離子體誘導(dǎo)接枝等不同的方法在多孔膜上接枝不同類型的智能開關(guān)，據(jù)報(bào)道這些智能開關(guān)能對溫度、pH值、光、電場、磁場、化學(xué)物質(zhì)以及生物物質(zhì)等不同環(huán)境信息的變化產(chǎn)生感應(yīng)[1-4, 6-12]。然而，在這類開關(guān)膜的接枝率對其膜孔開關(guān)特性的影響方面，研究報(bào)道尚很少見。本文采用等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合法在聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜上接枝聚(N-異丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）溫度感應(yīng)型開關(guān)，制備了一系列具有較寬接枝率范圍的感溫型開關(guān)膜，較系統(tǒng)地研究了開關(guān)膜的接枝率對其溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響，以期為該類溫度感應(yīng)型開關(guān)膜在進(jìn)一步應(yīng)用開發(fā)中的設(shè)計(jì)和制備提供指導(dǎo)。

引言應(yīng)引述在這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展與問題，從而引出本工作的價(jià)值。實(shí)驗(yàn)材料和方法

文中的層次編號用阿拉伯?dāng)?shù)字，并以“1”、“1.1”、“1.1.1”形式編排。文中盡量不用“我們”字樣。1.1 材料

聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜，浙江（火炬）西斗門膜工業(yè)有限公司提供，平均孔徑為0.22 μm（量、單位和符號嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，不可使用非法定計(jì)量單位。引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)非法定計(jì)量單位時(shí)，應(yīng)加換算成法定計(jì)量單位的關(guān)系式。組合單位用指數(shù)形式，如J·kg-1，不用J/kg形式。數(shù)字與單位之間加空格）。N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM），由日本Kohjin公司贈送，用正己烷-丙酮（體積比50/50）混合溶劑重結(jié)晶3次。氬氣，純度為99.5﹪。實(shí)驗(yàn)用水為雙重去離子水，電阻為16 MΩ。1.2 等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合裝置 等離子體誘導(dǎo)接枝聚合裝置如圖1（在正文中必須有與圖、表呼應(yīng)的文字，且敘述應(yīng)與圖、表結(jié)果相符。圖、表依出現(xiàn)的順序編號）所示，它由真空系統(tǒng)、氬氣供給系統(tǒng)、SY型射頻功率源及SP-II型射頻匹配器系統(tǒng)以及反應(yīng)容器系統(tǒng)等部分組成，其中SY型射頻功率源和SP-II型射頻匹配器由中國科學(xué)院微電子中心提供，功率源的頻率為13.56 MHz，最大輸出功率為300 W。

圖1 等離子體誘導(dǎo)接枝聚合裝置

Fig.1 Plasma-induced pore-filling graft polymerization apparatus 圖的下方須注出圖序和圖題。圖題采用中英文對照，分圖題、圖注、圖內(nèi)文字均用英文，圖注、圖內(nèi)文字首字母小寫。圖寬一般不大于75mm。

流程圖、設(shè)備圖要合理、簡潔，不列與正文無關(guān)的內(nèi)容。注意流程圖箭頭走向。計(jì)算機(jī)框圖要按規(guī)定畫，如起始用??、判斷用◇等。1.3 分析測試儀器

傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR），Spectrum one 型，美國P-E Com.；掃描電鏡（SEM），JSM-5900LV型，日本電子公司；電子微量天平（精度為0.01 mg），Sartorius BP211D 型，瑞士；真空微濾器（φ60 mm），浙江（火炬）西斗門膜工業(yè)有限公司；低溫恒溫槽（DC-0506型），上海衡平儀器儀表廠。1.4 PNIPAM接枝開關(guān)膜的制備

(1)基材膜的洗凈：PVDF多孔基材膜用乙醇洗凈，干燥至恒量。(2)單體溶液的凍結(jié)脫氣：用氮?dú)庵脫Q30 min后的去離子水配成一定濃度的NIPAM單體溶液。用液氮凍結(jié)，然后抽真空到1 Pa以下，再解凍；反復(fù)3~4次，直至真空計(jì)讀數(shù)反彈不超過13 Pa。(3)單體瓶內(nèi)氬氣置換：單體溶液抽真空，然后充入氬氣，再抽真空，反復(fù)3~4次使單體瓶中形成氬氣氛圍，最后單體瓶內(nèi)壓力保持為10 Pa。(4)等離子體引發(fā)：對基材瓶內(nèi)進(jìn)行氬氣置換，反復(fù)3~4次，壓力亦控制為10 Pa。啟動射頻功率源，對基材膜進(jìn)行等離子體引發(fā)處理。(5)接枝聚合：向基材瓶中導(dǎo)入NIPAM單體溶液，在30 ℃恒溫水浴中進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行到設(shè)定時(shí)間后，導(dǎo)入氧氣使反應(yīng)停止。(6)接枝膜的清洗：將接枝膜浸入雙重去離子水，在30 ℃恒溫水浴中進(jìn)行振蕩清洗24 h，每隔8 h更換一次去離子水。清洗后，膜在50 ℃下真空干燥至恒量。

PNIPAM在PVDF基材膜上的接枝情況用FT-IR和SEM進(jìn)行表征。接枝量的大小用接枝率來表示，即PVDF多孔基材膜接枝PNIPAM開關(guān)前后的質(zhì)量變化率，用下式計(jì)算

Y?Wg?W0W0?100%

(1)公式依出現(xiàn)的順序編號。物理量注意用斜體。1.5 PNIPAM接枝開關(guān)膜的溫度感應(yīng)性能實(shí)驗(yàn)

PNIPAM接枝開關(guān)膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性用其在不同溫度條件下真空過濾時(shí)水通量（J）（物理量符號在文中首次出現(xiàn)時(shí)，前面應(yīng)有其中文名詞，后文重復(fù)出現(xiàn)時(shí)可直接用符號表示）的變化來進(jìn)行表征。在不同溫度條件下，真空過濾壓差恒定為-90 kPa。由于PNIPAM的低臨界溶解溫度(LCST)一般在32 ℃左右，所以將膜的環(huán)境溫度變化范圍設(shè)定為25~40 ℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 溫敏型PNIPAM接枝開關(guān)膜的制備與表征

2.1.1 等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合原理

等離子體（無論是惰性氣體還是活性氣體）只要與高分子材料短時(shí)間（數(shù)十秒到幾分鐘）接觸就能有效地使高分子材料表面層中產(chǎn)生大量自由基。本實(shí)驗(yàn)所采用的是Ar氣輝光放電等離子體，基材膜為PVDF微孔膜。產(chǎn)生自由基的反應(yīng)可表示為

Ar—→h?＋e＋Ar+＋Ar＋Ar*＋…

(等離子體化)

－式中

h?為等離子體輻射的紫外光，Ar*為激發(fā)態(tài)氬分子。等離子體的這些活性物種與PVDF膜孔表面（包括膜孔內(nèi)表面）將會發(fā)生如下一些生成自由基的反應(yīng)

RF—→R?＋F?

（受紫外光的作用）

RF＋Ar*—→RF*＋Ar 或 R?＋F?＋Ar

（與激發(fā)態(tài)的原子或分子反應(yīng)）新產(chǎn)生的自由基可以繼續(xù)參與各種反應(yīng)，若導(dǎo)入各種官能團(tuán)則可接枝生成表面功能層。在膜孔內(nèi)表面上接枝的PNIPAM鏈將會起到溫度感應(yīng)開關(guān)的作用。

2.1.2

PNIPAM接枝膜的FT-IR表征

圖2所示為聚偏氟乙烯膜接枝PNIPAM前后的紅外光譜圖，其中譜線a所示的是接枝前的基材膜，譜線b所示的是接枝PNIPAM后的膜。從圖2中可見，同基材膜的IR譜線相比，接枝后的膜的IR譜線在1658.91 cm-1處新增有明顯的酰胺Ⅰ特征峰（羰基吸收），在1548.60 cm-1處新增有酰胺Ⅱ特征峰（酰胺基中N—H及C—N吸收）。這充分證明PNIPAM已成功地接枝到PVDF膜上。

圖2 聚偏氟乙烯膜接枝PNIPAM前后的紅外光譜

Fig.2 IR spectra of PVDF membranes a—ungrafted；b—PNIPAM-grafted 坐標(biāo)圖一律采用封閉圖，端線盡量取在刻度線上。

橫、豎坐標(biāo)必須垂直，坐標(biāo)刻度線的疏密程度要相近，刻度線朝向圖內(nèi)，去掉無數(shù)字對應(yīng)的刻度線，不用背景網(wǎng)格線。標(biāo)度數(shù)字盡量圓整，過大或過小時(shí)可用指數(shù)表示，如102、10-2。圖注的各項(xiàng)間用分號，最后無標(biāo)點(diǎn)。

2.1.3 具有不同接枝率的開關(guān)膜的微觀形貌分析

通過改變射頻電源放電功率、NIPAM單體濃度和接枝時(shí)間可以制備出具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜。表1所示為不同制備工況條件下制備出的一些PNIPAM開關(guān)膜代碼及其相應(yīng)的PNIPAM接枝率。從表1可以看出，當(dāng)其他條件相同時(shí)，PNIPAM接枝率隨著放電功率增加而增大。這是由于，放電功率越高，多孔基材膜孔表面因等離子體誘導(dǎo)而產(chǎn)生的自由基數(shù)量就會越多，于是在同樣反應(yīng)時(shí)間內(nèi)接枝聚合到膜上的PNIPAM量就會越大。當(dāng)放電功率相同時(shí)，單體溶液中NIPAM濃度增大或者是接枝反應(yīng)時(shí)間延長均會使多孔膜上的PNIPAM接枝量增加。因?yàn)殡S著NIPAM單體濃度的增大以及反應(yīng)時(shí)間的延長都將有更多的NIPAM單體分子擴(kuò)散到膜孔表面參與接枝反應(yīng)，從而使膜上的PNIPAM接枝量上升。

表1 PNIPAM開關(guān)膜代碼及其相應(yīng)的PNIPAM接枝率

Table 1 Code and relative grafting yield of some PNIPAM-g-PVDF gating membranes

Experimental parameter Membrane code P24 P5 P9 P12 P4 P3 P2 Argon plasma power/W 30 30 20 30 30 30

①

NIPAM concentration in monomer solution

/%(mass)1 1 3 3 3 3

Grafting time/min 60 120 240 60 60 120 180

Grafting yield

/%

0.19 0.79 0.80 2.81 6.38 14.03 14.95 ① Plasma treatment time = 60 s.Note: Testing temperature is about 300 K.表的上方須注出表序和表題。表題采用中英文對照，表注、表內(nèi)文字均用英文。表的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡潔，具有自明性，采用三線表。表頭物理量對應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)縱向可讀。

表注分兩種：一種是對全表的綜合性注釋，以不加括號的阿拉伯?dāng)?shù)字編號，數(shù)字前冠以“Note：”，注文回行時(shí)左邊頂格，每注末加句號；另一種表注與表內(nèi)某處文字或數(shù)字對應(yīng)，這時(shí)表內(nèi)文字或數(shù)字右上角加“①、②”字樣，表注也以“①、②”引出注釋文字。表內(nèi)物理量盡量用符號表示。物理量與單位間用斜線，兩者不能并列時(shí)，斜線與單位一起排于物理量下方。

為了觀察具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜的微觀形態(tài)，將膜放入液氮中深冷，然后脆斷制樣，鍍金，用掃描電鏡觀測斷面。圖3所示為具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜的斷面SEM圖?？梢钥闯觯?張SEM照片所示的膜結(jié)構(gòu)有明顯的區(qū)別。圖3(a)為未接枝的PVDF微孔基材膜，可以明顯看出膜表層以及較疏松的支撐層結(jié)構(gòu)；圖3(b)和圖3(c)均為PNIPAM接枝后的PVDF膜，可以看出，包括支撐層在內(nèi)的整個(gè)膜厚度范圍內(nèi)膜結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化，比基材膜顯得致密，這說明沿整個(gè)膜厚度方向都較均勻地接枝上了PNIPAM。比較圖3(b)和圖3(c)還可以看出，隨著PNIPAM接枝率的增大，膜斷面變得更加致密，也就是說膜孔隙會隨接枝率的增大而變小。

(a)ungrafted PVDF membrane

(b)PNIPAM-g-PVDF membrane with grafting yield of 6.38%

(c)PNIPAM-g-PVDF membrane with grafting yield of 14.03%

圖3 PNIPAM開關(guān)膜的斷面SEM圖

Fig.3 SEM micrographs of cross-sections of PVDF membranes 分圖用（a）、（b）等區(qū)分，分圖題置于各分圖下方。

照片圖必須清晰，層次分明，放大倍數(shù)（或比例尺）應(yīng)清晰易辨。2.2 具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜的水通量的溫度感應(yīng)特性

在25~40 ℃范圍內(nèi)具有不同接枝率的開關(guān)膜在真空過濾時(shí)的水通量對溫度的感應(yīng)特性如圖4所示。從圖4中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，未接枝的基材膜的水通量隨溫度的升高略有上升。這是由于水的黏度會隨溫度升高而逐漸降低，從而導(dǎo)致過濾阻力有所減小、水通量略微增大。而在接枝PNIPAM后，接枝率適中的膜（如P24、P9、P5和P12）的水通量在32 ℃附近發(fā)生了較顯著的變化。這是由于PNIPAM的LCST約為32℃，當(dāng)環(huán)境溫度T＜LCST時(shí)，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈處于伸展構(gòu)象，從而使得膜孔變小或關(guān)閉，于是水通量變??；當(dāng)T＞LCST時(shí)，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈則處于收縮構(gòu)象，使得膜孔變大或開啟，于是水通量變大。也就是說，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈可以起到智能化溫度感應(yīng)開關(guān)的作用。由于PNIPAM接枝分子鏈長度以及分子鏈隨溫度改變構(gòu)象的感應(yīng)時(shí)間均隨接枝率不同而不同，所以具有不同接枝率的開關(guān)膜對溫度的感應(yīng)特性也不同。但是，如果接枝率太高（如P2、P3和P4），則不論是在25 ℃還是在40 ℃時(shí)水通量都趨近于0。說明這時(shí)膜孔已被接枝的PNIPAM堵住，即使在PNIPAM分子鏈處于收縮構(gòu)象時(shí)膜孔也不能再開啟，在此狀態(tài)下已經(jīng)起不到開關(guān)膜的作用。

圖4 具有不同接枝率的開關(guān)膜在真空過濾時(shí)的水通量對溫度的感應(yīng)特性 Fig.4 Thermo-responsive characteristics of water flux of PNIPAM-g-PVDF membranes

with different grafting yields(P0: ungrafted PVDF membrane;P24，P9，P5，P12，P2，P3 and P4 are those membranes listed in Table 1)圖內(nèi)的空間較大時(shí)可將圖注列在圖內(nèi)空白處。坐標(biāo)物理量盡量用符號表示，物理量與單位間用斜線。2.3 接枝率對PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響

接枝率對PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響如圖5所示，其中圖5(b)中的R為膜的溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)（或稱響應(yīng)系數(shù)），定義如下

R?J40

(2)J25如果膜在兩個(gè)溫度下的水通量均為零，則定義膜的響應(yīng)系數(shù)R為1，即認(rèn)為膜沒有溫度響應(yīng)性。

圖5表明，隨著PNIPAM接枝率的增加，25 ℃和40 ℃時(shí)膜的水通量都有所減小；當(dāng)接枝率大于等于6.38%時(shí)，25 ℃和40 ℃時(shí)的水通量都減至零。接枝率小于等于2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)隨接枝率增加而增加；而對于接枝率大于等于6.38%的膜，開關(guān)系數(shù)趨近于1，此時(shí)膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。可以看出，只有當(dāng)接枝率小于6.38%時(shí)，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈才能起到溫度感應(yīng)器和水通量調(diào)節(jié)閥的作用；而當(dāng)接枝率大于等于6.38%時(shí)，由于膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈太長以及接枝的密度太大，使得PNIPAM鏈?zhǔn)チ藴囟雀袘?yīng)器和水通量調(diào)節(jié)閥的作用。對環(huán)境感應(yīng)型開關(guān)膜而言，一般都希望膜的環(huán)境感應(yīng)開關(guān)系數(shù)越大越好。所以在制備開關(guān)膜的時(shí)候一定要把接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶拍塬@得預(yù)期的智能化開關(guān)性能。

圖5 接枝率對PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響

Fig.5 Effect of grafting yield on thermo-responsive gating characteristics of PNIPAM-g-PVDF membranes

2.4 接枝率對PNIPAM接枝多孔膜的膜孔開關(guān)行為的影響

多孔膜的過濾通量可用Hagen-Poiseuille方程來描述

nπd4p

(3)J?128?l對于PNIPAM接枝的多孔膜，由于膜孔內(nèi)表面上接枝層的存在，膜孔直徑比未接枝時(shí)變小。由式（3）知，過濾速率與孔徑的4次方成正比。所以，膜孔內(nèi)表面接枝的PNIPAM層隨溫度變化而引起的PNIPAM分子鏈伸展-收縮構(gòu)象變化將會極大地影響膜的過濾通量。由式（3）知，PNIPAM接枝膜在溫度T和25 ℃時(shí)的有效膜孔徑dg, T和dg, 25的比值（定義為溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)）可表示為

Nd,T/25?dg,Tdg,25?JT?T????J????2525?1/

4(4)PNIPAM接枝多孔PVDF膜P12的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)如圖6所示?？梢钥闯觯缜懊嬷赋龅哪菢?，由于接枝的PNIPAM分子鏈構(gòu)象的改變，使得開關(guān)膜的孔徑在PNIPAM的LCST（32 ℃附近）發(fā)生顯著改變。開關(guān)膜的孔徑大小突變發(fā)生在31~37 ℃溫度范圍內(nèi)；而在溫度小于等于31 ℃或大于等于37 ℃的情況下，膜孔徑幾乎保持不變，這是因?yàn)镻NIPAM分子鏈構(gòu)象在這兩種溫度條件下均呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。

圖6 PNIPAM接枝多孔PVDF膜P12的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)

Fig.6 Thermo-responsive change of pore size of PNIPAM-g-PVDF membrane(No.P12 in Table 1)

為了定量描述接枝率對PNIPAM接枝多孔膜的膜孔開關(guān)行為的影響，特定義PNIPAM接枝膜在溫度40 ℃和25 ℃時(shí)的有效膜孔徑dg, 40和dg, 25的比值為膜孔徑感溫變化倍數(shù)

Nd,40/25?dg,40dg,2

5(5)接枝率對膜孔徑感溫變化倍數(shù)的影響如圖7所示。顯然，接枝率不同的開關(guān)膜膜孔徑感溫變化倍數(shù)明顯不同。接枝率很小時(shí)，接枝的PNIPAM分子鏈很短，由于構(gòu)象變化引起的孔徑變化倍數(shù)很??；隨著接枝率的增大，接枝的PNIPAM分子鏈長度增大，由于其構(gòu)象變化而引起的孔徑變化率也增加；但如果接枝率增加太多時(shí)，接枝的PNIPAM分子鏈太長，其構(gòu)象變化已不能引起膜孔徑變化（這時(shí)膜孔已被接枝的PNIPAM堵塞了）。比較圖5(b)和圖7可以看出，膜的溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)隨接枝率變化而變化的趨勢是一樣的，這也說明了PNIPAM接枝開關(guān)膜隨溫度改變而引起的水通量變化和膜孔徑變化之間具有一致性。綜上所述，如果要依靠膜孔的開關(guān)行為來實(shí)現(xiàn)較滿意的溫度感應(yīng)型過濾性能，就必須嚴(yán)格控制開關(guān)膜的制備過程參數(shù)，使其具備適當(dāng)?shù)慕又β省?/p>

圖7 接枝率對膜孔徑感溫變化倍數(shù)的影響 Fig.7 Effect of grafting yield on gating factor of pore size 結(jié)

論

（1）FT-IR圖譜分析、SEM觀測和過濾性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明PNIPAM能被均勻接枝在PVDF膜孔上。

（2）射頻放電功率增加、單體溶液中NIPAM濃度增大或者接枝反應(yīng)時(shí)間延長，均會使多孔膜上的PNIPAM接枝率增加。

（3）接枝率適中（0.19%~2.81%）的PNIPAM接枝多孔膜，溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)和水通量在32℃附近發(fā)生較顯著的變化，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈可以起到智能化溫度感應(yīng)開關(guān)的作用。

（4）開關(guān)膜的接枝率對其溫度感應(yīng)開關(guān)特性有十分重要的影響。接枝率在小于等于2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)均隨接枝率增加而增加；而對于接枝率大于等于6.38%的膜，開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)始終趨近于1，此時(shí)膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。

（5）在設(shè)計(jì)和制備環(huán)境感應(yīng)型智能化開關(guān)膜時(shí)，一定要將接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶拍塬@得預(yù)期的開關(guān)膜效果。

符

號

說

明

按英文字母順序排列，同一字母先排大寫后排小寫；希臘文接英文后排，也按字母順序排列。符號與說明間用二字線，說明文字與單位間用逗號。

一個(gè)符號只代表一個(gè)物理含義，一個(gè)物理量只用一個(gè)符號表示。符號盡量簡化，最好以單字母表示。物理量符號采用國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，如壓力用p、溫度用T，均用斜體。矢量、張量、矩陣用黑斜體。

下角一般用小寫正體，只有下列情況除外：（1）表示數(shù)、變量用小寫斜體，如Si，i=1,2,…，i用斜體；（2）保留原物理含義，如比定壓熱容cp中的p為小寫斜體；（3）液體l為區(qū)別數(shù)字1，用斜體l。

dg, T，dg, 25，dg, 40

J

JT，J25，J40

Nd,T/25 Nd,40/25

p W0，Wg

Y η ηT，η25 下角標(biāo)

g 0 —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——

—— ——

分別為接枝PNIPAM后的膜在溫度T、25、40℃時(shí)的有效膜孔徑，m 膜濾通量，ml·cm-2·min-1

分別為環(huán)境溫度為T、25、40℃時(shí)實(shí)測的膜的水通量，ml·cm-2·min-1 PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)（T和25℃時(shí)的有效膜孔徑的比值）PNIPAM接枝膜孔徑感溫變化倍數(shù)（40℃和25℃時(shí)的有效膜孔徑的比值）膜過濾壓力差，Pa

分別為接枝前、后膜的質(zhì)量，g PNIPAM在基材膜上的接枝率，% 滲透液的黏度，Pa·s

分別為溫度為T、25℃時(shí)滲透液的黏度，Pa·s

接枝后 接枝前

References 參考文獻(xiàn)以在正文中引用的先后順序排列，序號加方括號。內(nèi)部資料和非出版物不能引用。

參考文獻(xiàn)全部采用英文著錄，文獻(xiàn)作者應(yīng)全部列出，具體格式參見“參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則”。參考文獻(xiàn)數(shù)量最好不少于15篇。

[1] Chu Liangyin, Park S H, Yamaguchi T, Nakao S.Preparation of micron-sized monodispersed thermoresponsive core-shell microcapsules.Langmuir, 2002, 18: 1856 [2] Liu Hongyan(劉紅研), Sha Feng(沙峰), Zhu Jianhua(朱建華).Intensifying distillation of crude oil by using different additives.Journal of Chemical Industry and Engineering(China)(化工學(xué)報(bào)), 2002, 53(8): 865-870 [3] Choi Y J, Yamaguchi T, Nakao S.A novel separation system using porous thermosensitive membranes.Ind.Eng.Chem.Res., 2000, 39: 2491 [4] Chen G P, Ito Y, Imanishi Y.Regulation of growth and adhesion of cultured cells by insulin conjugated with thermoresponsive polymers.Biotech.& Bioeng., 1997, 53: 339 [5] Shi Jun(時(shí)均), Yuan Quan(袁權(quán)), Gao Congjie(高從堦).Handbook of Membrane Technology(膜技術(shù)手冊).Beijing: Chemical Industry Press, 2001: 807 [6] Iwata H, Oodate M, Uyama Y, Amemiya H, Ikada Y.Preparation of temperature-sensitive membranes by grafting polymerization onto a porous membrane.J.Membrane Sci., 1991, 55: 119 [7] Okahata Y, Noguchi H, Seki T.Thermoselective permeation from a polymer-grafted capsule membrane.Macromolecules, 1986, 19: 493 [8] Chu Liangyin, Park S H, Yamaguchi T, Nakao S.Preparation of thermo-responsive core-shell microcapsule with a porous membrane and poly(N-isopropylacrylamide)gates.J.Membrane Sci., 2001, 192: 27 [9] Peng T, Cheng Y L.Temperature-responsive permeability of porous PNIPAAm-g-PE membranes.J.Appl.Polym.Sci., 1998, 70: 2133 [10] Ito Y, Ochiai Y, Park Y S, Imanishi Y.pH-sensitive gating by conformational change of a polypeptide brush grafted onto a porous polymer membrane.J.Am.Chem.Soc., 1997, 119: 1619 [11] Ito Y, Park Y S, Imanishi Y.Visualization of critical pH-controlled gating of a porous membrane grafted with polyelectrolyte brushes.J.Am.Chem.Soc., 1997, 119: 2739 [12] Chung D J, Ito Y, Imanishi Y.Preparation of porous membranes grafted with poly(spiropyran-containing methacrylate)and photo control of permeability.J.Appl.Polym.Sci., 1994, 51: 2027