催化金属薄膜对MOS结构MEMS氨敏传感器性能的影响

利用MEMS技术,在硅平面上经过热氧化、掺杂、溅射、光刻、清洗等工艺,制成MOS结构的氨敏传感器,并将双加热器和测温器集成于一体.该传感器的栅极是以Pd栅为主,同时修饰多种金属薄膜.通过研究修饰催化金属薄膜的种类以及薄膜的厚度对传感器的灵敏度和选择性的影响,结果表明:采用多种金属薄膜混合修饰栅极表面的传感器对氨气有较好的选择性和稳定性;催化金属薄膜厚度在10～30nm时,该传感器对氨气最敏感.     

双微流体通道光子晶体光纤传感器分析

利用有限元法对基于双微流体通道光子晶体光纤传感器进行分析．数值模拟了当微流体通道的直径、待测液体折射率、金属纳米薄膜厚度不同时传感器的参数变化特性．结果表明,不同参数的传感器所表现出来的吸收特性各不相同,且表面等离子体共振的激发对待测液体折射率非常敏感．用两种方法分别得出该传感器的灵敏度及分辨率,研究结果为光子晶体光纤传感器的设计和实际操作提供了理论依据．     

新型碳纳米管复合薄膜材料的气敏性能

采用射频反应磁控溅射锡(Sn)靶和钨(W)靶的方法制备了SnO2/WO3/MWCNT复合薄膜材料和相应的气敏传感器,通过FSEM、XRD和XPS等方法分析了复合薄膜材料的横断面表面形貌、物相结构及表面化学组成,测试了该气敏传感器的灵敏度、选择性和响应恢复等气体敏感性能.实验结果表明:该复合薄膜气敏传感器具有较好的气敏性能,对NO2有较好的灵敏度,对其他干扰气体不敏感;SnO2/WO3/MWCNT薄膜中,W、Sn、C主要以W+6、Sn+4和C的形式存在.文中还对气敏响应机理进行了初步的分析与讨论.     

Pt表面修饰WO_3纳米花薄膜对酒精气体传感性能的影响

由于大多数半导体式酒精气体传感器必须工作在较高温度下才能达到较高灵敏度,导致其在工作过程中存在安全隐患,不利于工业化生产及大规模应用.针对上述问题,本文利用热氧化法制备了高比表面积的WO_3纳米花薄膜,并利用磁控溅射法把Pt纳米颗粒均匀地溅射到纳米花表面上,形成Pt表面修饰WO_3纳米花薄膜.通过酒精气体传感测试平台测定了该材料制备的酒精气体传感器的性能,并对Pt表面修饰WO_3纳米花薄膜的酒精气敏机理进行讨论.结果表明,在低工作温度下(60 ℃),Pt表面修饰WO_3纳米花薄膜的呼气酒精质量浓度检测范围为20~500 mg/L,该范围已接近酒后驾驶的呼气酒精质量浓度标准,并有效降低了酒精气体传感器的工作温度,解决了使用中存在的安全隐患.     

聚焦超声作用下SnO2气体传感器响应特性研究

针对金属氧化物半导体气体传感器相对于电化学、光学等气体传感器灵敏度较低的问题,提出利用聚焦超声波驱动金属氧化物半导体气体传感器敏感层附近的目标气体分子与敏感材料接触,促进目标气体与敏感材料之间的氧化还原反应,从而提高气体传感器的灵敏度.试验表明,聚焦超声波能大幅提高氧化物半导体气体传感器的灵敏度,在一定强度的聚焦超声波作用下,SnO₂气体传感器的灵敏度最大可提高4倍.     

用于肉品特征挥发物快速检测的气体传感器响应特性研究

为了获得一种性能更优的气体传感器,用于肉品特征挥发物的快速检测,以恒电流法制备PANI/Au/Al2O3电极,并组装成电阻式丙酮气体传感器.在稳定性测试中,利用此传感器于1 189与23 ppm丙酮气体中进行连续感测,其电阻感测变化率(感测信号)从开始时的3.13%与0.74%,经10次测试后,信号分别下降为3.05%与0.72%.在气体选择性测试方面,当混入氧气或二氧化碳作为干扰气体时,丙酮感测灵敏度下降,但丙酮的浓度与传感器电阻变化率之间均具有良好的线性关系.然而此传感器对丙酮气体进行感测时受水分和氨气的干扰相当显著.最后提出了此传感器感测丙酮气体的机理.     

基于聚硫堇导电聚合物的新型亚硝酸盐安培传感器的研究

将硫堇通过循环伏安法电聚合到玻碳电极表面,制备了一种聚合物薄膜修饰电极,构建了一种新型NO2-安培传感器.实验结果表明,NO2-在该传感器上表现出良好的安培响应.其稳态电流与NO2-的浓度在9.0×10-7~1.49×10-5mol/L范围内呈现良好的线性关系,检测限为1.0×10-7mol/L.此传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检测限低、抗干扰能力强等优点.该传感器应用食品中NO2-含量的测量,取得了满意的结果.     

多孔纳米氧化铜修饰电极的制备及分析应用(英文)

利用胶体晶体模板法和循环伏安电镀法成功地在铜电极表面合成了多孔纳米氧化铜薄膜,并应用于碱性溶液中葡萄糖的直接电催化氧化.制备的修饰电极在5μmol/L～3.2mmol/L的浓度范围内对葡萄糖具有线性响应关系,灵敏度为37.99A·m·mol-1,达到稳定电流值所需要的时间小于3s.在3倍信噪比条件下,该传感器的检测限为0.37μmol/L,明显优于其他非酶传感器,这要归功于多孔氧化铜的结构,该结构能够增加电极表面的活性位点,提高葡萄糖氧化过程中的电子转移速率.同时,该传感器对实际血样的测定具有很高的准确度,结果表明,该多孔氧化铜材料具有较高的灵敏度和选择性,在非酶葡萄糖传感器领域具有广阔的应用前景.     

基于电沉积石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜的葡萄糖生物传感器（英文）

在玻碳电极表面通过三步电沉积法制备了石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜葡萄糖生物传感器.通过循环伏安法将氧化石墨烯电化学还原,在电极表面直接得到石墨烯纳米层,在石墨烯纳米层上成功电沉积得到普鲁士蓝纳米粒子和葡萄糖氧化酶-壳聚糖复合薄膜,制备的修饰电极通过电化学方法以及扫描电镜分析了其性能与结构.在最优条件下,该生物传感器表现出了灵敏度高(50.29 mA·L·mol~(-1)·cm~(-2))、检测限低(12μmol·L~(-1))、响应时间短(3 s)等特点.电极响应电流与葡萄糖溶液浓度在0.02～10 mmol·L~(-1)范围内具有较好的线性关系.此外,在对人体血清样本的检测中,该传感器同样表现出优异的性能,对血清中常见物质具有较强的抗干扰能力.     

基于ANSYS的新型聚合物石英压电传感器振动性能分析

新型聚合物石英压电传感器制备过程中,AT切型石英压电传感器基体的表面粗糙度及其基膜界面化学性质影响聚合物薄膜的生长,导致聚合物薄膜厚度不均匀、表面存在缺陷,使得传感器采集的频率信号不稳定.本文建立了新型聚合物石英压电传感器在考虑薄膜厚度不均、中心缺陷条件下的力学模型,利用ANSYS有限元软件对其进行模态分析,得到复杂条件下传感器振动特性.模态分析结果发现,传感器固有频率值随聚合物薄膜缺陷的半径值增大呈现出从稳定到发散的趋势、随薄膜的厚度值增大呈现出线性增大的趋势.研究结果表明,新型聚合物石英压电传感器的生产应确保薄膜厚度均匀且严格控制中心缺陷半径小于0.5 mm,该结果为制备稳定的新型聚合物石英压电传感器提供了重要依据.