基于QCM的不同形貌ZnO的湿敏性能研究

通过水热法制备了粒状和片状两种不同形貌的ZnO,以这两种形貌的ZnO修饰QCM作为湿度传感器,结合饱和盐溶液法(相对湿度:11％～95％RH)和H2O分子在ZnO上的吸/脱附机制对此新型压电传感器的湿敏性能(线性度、响应时间和回复时间)进行评价和研究.实验结果表明:粒状ZnO修饰的QCM传感器相较于片状ZnO修饰的QCM传感器线性度更好,响应时间和恢复时间更短,且该型传感器在低湿条件(33％,55％ RH)恢复时间大于响应时间而在高湿条件(75％,85％,95％ RH)恢复时间小于响应时间.实验和理论研究说明:ZnO微观形貌对该型传感器湿敏性能至关重要,而H2O分子在ZnO上的吸/脱附机制决定了其恢复/响应时间随湿度变化的技术特点.     

基于QCM的湿度传感器等效电路模型研究

基于石英晶体微天平(QCM)的湿度传感器是一种以石英晶体为核心元件的新型高灵敏度传感器.根据气相中晶体振荡电路的起振和稳定条件,对晶体表面敏感薄膜吸附水分时等效电路参数的变化进行建模,得到了一种新型的基于QCM的湿度传感器等效电路模型.通过电路仿真软件PSPICE对模型进行仿真,并搭建QCM湿度传感器实验测量平台,结果验证了基于QCM的湿度传感器等效电路模型的有效性和正确性,对QCM湿度传感器的振荡电路的进一步设计和优化具有指导意义.     

基于PVDF膜的QCM对DMMP的气敏特性研究

神经性毒剂是化学战剂的重要分支.为了检测神经性毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(DMMP),使用毛细管在压电石英晶体(QCM)的电极上滴涂上不同质量的聚偏氟乙烯(PVDF)溶液,干燥后作为敏感膜.室温下测试QCM对不同浓度的DMMP的响应情况,发现QCM的频率变化与气体浓度有着良好的线性关系.该实验结果表明,PVDF可以作为检测DMMP的很好的敏感材料.     

SnO_2-LiZnVO_4系纳米湿敏陶瓷湿敏特性研究

采用共沉淀法制备出SnO2-L iZnVO4系纳米湿敏粉体,考察了液相掺杂L iZnVO4对材料湿敏特性的影响,并从氧化物表面的吸附理论出发,给出了反映湿敏特性的微观参数n值,湿敏线性越好的材料其微观参数n值与0.5越靠近。实验结果表明:适当的L iZnVO4液相掺杂可使材料具有低湿电阻小、灵敏度适中的特性。理论计算得到的阻湿特性参数与实验结果符合得很好。     

基于QCM传感器的液压油品质在线监测系统的开发

提出了一种利用QCM传感器对液压油品质进行在线监测的新方法,给出了系统软、硬件的设计方案 并且设计了适用于油液中的QCM振荡电路。     

高分子共聚物类湿敏元件的湿敏特性数据处理

文章通过测定季铵化聚苯乙烯共聚物类湿敏元件的湿敏特性，根据Arrhenius关系和大量测试数据的分析，导出了该湿敏元件的电阻随着相对湿度变化的半经验公式，并通过实例应用该半经验公式。     

新型陶瓷湿敏元件的性能研究

本文介绍了用金属氧化物陶恣材料制成的湿敏元件及其感湿特性，对陶恣材料的结构以及元件的感湿特性与陶材料结构的关系进行了初步的探讨。     

一种QCM信号在线采集系统的实现

石英晶体微天平(QCM)信号采集系统的设计质量是影响其测量精度的重要因素。提出了一种QCM信号在线采集系统的实现方案,给出了系统的结构框图,并对系统电路进行了详细的分析。     

湿敏电阻器本体电阻对线性度的影响

通过理论推导 ,获知了湿敏电阻器的感湿特性曲线与拟合直线之间的偏差随其本体电阻的变化关系。由此可知 ,当感湿特性曲线位于电阻 -湿度平面上某个确定的区域内时 ,可通过增加本体电阻以改善线性度 ;而位于该区域外时 ,应减小本体电阻。     

石英晶体微天平的研究进展综述

石英晶体微天平(QCM)能够感知到纳克级的质量变化,在分析化学、电化学、有机化学、生物医学等方面得到了广泛的应用。根据与QCM电极表面相接触的研究介质即应用对象的不同,分别阐述了刚性薄层、牛顿流体、粘弹性膜层的基础方程、分析方法及应用,并探讨了其存在的问题与发展趋势。     

液相QCM生物传感器电路系统设计

设计的石英晶体微天平（ QCM）仪器主要用于微量物质在液体中的生物化学反应的测量,根据液相QCM生物传感器的需要完成了电路系统部分的设计,选用Microchip的单片机为液相QCM生物传感器的电路系统的核心,主要包括电源部分、信号激励与接收部分、温控部分,实现了石英晶体的激励和频率的检测、温度的采集与控制等功能。上位机检测结果显示：实际温度控制精度误差为0.2℃,能顺利检测到最佳谐振频率,表明该系统能够较好地达到预期的要求。     

基于纳米沸石分子筛薄膜的新型气体传感器

研究了一种基于纳米沸石分子筛Ag+ZSM 5的新型气体传感器。该传感器利用纳米沸石分子筛Ag+ZSM 5对丙酮分子有较好的选择性和石英晶体振荡器对微小质量改变的高度灵敏性的特性设计并制作了对丙酮敏感的气体传感器。研究结果发现,采用ZSM 5型分子筛并用Ag+对该分子筛进行修饰可以提高对丙酮气体的响应,而对乙醇的响应较小。对不同浓度的丙酮气体的测试表明:在较低的丙酮气体浓度(0.67μmol/L)下,传感器表现出良好的响应,检测灵敏度较高,可达到44.8Hz/(μmol·L-1)。同时,该传感器具有良好的可逆性、重复性。     

Study on behaviour of QCM sensor in loading variation

Based on the characteristic damping theory of a quartz-crystal microbalance (QCM) sensor, this paper introduces a new concept: a characteristic damping vector to analyse the loading variation in a complex situation. Two typical physical processes, evaporation of solution and deliquescence of a salt crystal, are chosen to study the behaviour of the QCM sensor in the process of complex loading variation. The experimental result fits the theory well, and the theory has been further verified.     

基于纳米分子筛敏感膜类神经毒气传感器

研究了ZSM5分子筛膜对神经类毒剂沙林的相似物甲基磷酸二甲脂的敏感特性,并结合高灵敏的石英谐振微天平(QCM)研制了甲基磷酸二甲脂气体传感器。测试甲基磷酸二甲脂气体的体积分数分别为10-6,5×10-6,20×10-6的气体。研究表明:基于ZSM5纳米分子筛膜的传感器的检测灵敏度高,对气体体积分数为10-6甲基磷酸二甲脂气体的检测灵敏度为60Hz/10-6,比半致死浓时积低;传感器的响应与脱附时间较快,对气体体积分数为10-6甲基磷酸二甲脂气体的响应与脱附时间均为100s;对同体积分数丙酮气体进行了频率响应测试,对传感器的选择性进行验证。还研究了ZSM5分子筛对甲基磷酸二甲脂气体的脱附再生条件,发现经过200℃脱附,分子筛的再生能力可以得到较好的恢复.     

降低高分子电容式湿敏元件湿滞的实验研究

针对高分子电容式湿敏元件的湿滞无法通过后续电路完全实现补偿的问题,提出了从高分子电容式湿敏元件本身降低湿滞的方法。主要从制作工艺、湿敏材料的选择两方面进行了实验验证,并对制作完成的高分子电容式湿敏元件进行性能测试与数据分析。实验结果表明：通过控制制作工艺和对湿敏材料进行改性可以降低湿滞,湿滞优于1.5%RH。采用该方法制作的湿敏元件无需再次通过后续电路进行湿滞补偿。     

新型含磷毒剂敏感材料制备及吸附性能研究

化学传感器的灵敏度和选择性主要通过敏感材料的选择来确定.研究和开发适当的材料使气体传感器的敏感特性达到最优是研究气体传感器的重要步骤.利用1,3-双(2-羟基六氟-2-丙基)-丙烯和表氯醇缩聚制备了一种新型的含磷毒剂敏感膜材料- -环氧树脂-B;利用石英晶体微天平(QCM)法对氟多元醇(FPOL)和环氧树脂-B 2种膜材料进行了性能评价,结果表明:新型膜材料环氧树脂-B对含磷毒剂的选择性好、吸附性能力强,是一种可用于野外含磷毒剂实时侦检的实用敏感膜材料.