TiO2薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件对苯乙烯蒸气的气敏性研究

本文将溶胶-凝胶法制备的溶胶采用浸渍提拉法固定在锡掺杂玻璃光波导元件表面,通过500℃热处理得到TiO2薄膜,且对低浓度的苯乙烯蒸气进行检测。从实验得知,该传感元件在挥发性有机气体浓度(体积分数)低到5.0×10-5时只对苯乙烯有响应,此时其他气体毫无响应,并在1.0×10-6～5.0×10-4范围之内对苯乙烯有较好的响应。响应时间和恢复时间分别为12s和34s。该传感器具有灵敏度高、响应快、可逆性和重复性好、易制作等特点。     

Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件及其气敏性

采用溶胶-凝胶法将氧化钇(Y2O3)敏感膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制出了Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并对挥发性有机气体进行了检测.通过XRD测试对敏感薄膜的结构及晶粒尺寸进行了表征.实验结果表明,在室温下Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件对二甲苯、氯苯气体有较好的选择性响应,其响应浓度范围为l×10-3 ～1×10-5(V/V).Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、成本低、响应速度快、制作工艺简单和可逆性好等优点.     

热处理对LiFe1-0.01xY0.005xAg0.005xPO4薄膜光波导传感元件气敏性的影响

以FeSO4.7H2O,H3PO4,LiOH.H2O,AgNO3及Y(NO3)3.6H2O为原料,利用水热法一步合成出了LiFe1-0.01xY0.005xAg0.005xPO4粉体(x=0.5,1.0),并将该材料作为敏感试剂,用旋转-甩涂法做成纳米薄膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,在不同温度下进行热处理。采用紫外-可见分光光度计、测厚仪以及自组装的玻璃光波导气敏测试仪研究了热处理对LiFe1-0.01xY0.005xAg0.005xPO4薄膜光学及气敏特性的影响。研究结果表明:在450℃下进行热处理的薄膜元件具有良好的光学透明及较好的气敏特性。相同浓度的不同挥发性有机气体中,该传感元件对二甲苯气体有很好的选择性响应,其检测响应范围为1×10-7～1×10-3(V/V),响应-恢复时间分别小于5和100 s。     

PVA薄膜光波导气敏元件及其应用研究

将纯聚乙烯醇(PVA)和掺有维生素C的PVA作为敏感试剂,通过旋转甩涂法分别研制出了PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件和VC-PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件并检测其气敏特性.实验结果表明,PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件对二甲苯气体有良好的选择性响应,其响应浓度范围为10-4～10-7(体积比);加入VC后,使此敏感元...     

LiFe0.98 Pt0.02 PO4薄膜的光学及气敏性研究

为提高LiFePO_4敏感薄膜元件的灵敏度,以铂(Pt)作为掺杂元素,用水热法一步合成出LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4粉末;利用旋涂法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,制备了LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件。将敏感薄膜在不同温度下热处理,通过比较各个敏感薄膜元件对苯类挥发性有机气体的响应讨论薄膜处理温度对LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜元件光学特性及气敏性的影响。结果显示,在450℃下处理的薄膜因具有光学透明性好、折射率高、光传播损失小等特点对苯类气体显出较大的响应,能够检测出浓度为1×10~(-7)~1×10~(-3)V/V_0的二甲苯气体。当气体浓度小于1×10~(-6)V/V_0时,其他苯类气体不会对二甲苯的检测产生影响。     

氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件及其对氯苯的气敏性研究

建立了玻璃光波导气敏元件检测氯苯气体的方法.采用浸渍-提拉法将ZnO敏感膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制出了检测氯苯气体的ZnO薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并用该玻璃光波导气敏元件对挥发性有机气体进行了检测.实验结果表明,在室温下,气敏元件对氯苯气体有明显的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,对...     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导及其气敏性研究

采用溶胶-凝胶法制备出氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并在光波导传感检测系统中对二甲苯气体进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对二甲苯气体有较好的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,能检测出的二甲苯气体的响应范围为1×10-3～4×10-6,而对其它挥发性有机物气体的响应相对较小.同时该气敏元件...     

氧化镍-铁酸锌复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件的制备及其对硫化氢气体的气敏性

用溶胶-凝胶法制成了NiO掺杂的ZnFe2O4溶胶,并用浸渍提拉法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了NiO-ZnFe2O4复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并对无机有毒气体进行了检测。 实验结果表明,在室温下,该传感元件对H2S气体具有一定的选择性响应,而对相同浓度的其它无机气体的响应相对较小,能够检测到1.0×10-9（体积比）的H2S气体,其响应和恢复时间分别是6和8 s。 该元件具有灵敏度高、响应-恢复快、可逆性和重复性好、容易制备,在室温下便于操作等特点。     

二甲苯蒸气玻璃光波导传感元件的研制

本文利用浸渍-提拉法,将镍掺杂的过氧聚钨酸(PTA)复合薄膜固定在锡(Sn2+,Sn4+)掺杂的玻璃光波导(Sn doped glass slide OWG)表面,研制出了一种高灵敏的二甲苯蒸气光波导传感元件.采用流动注射法对二甲苯蒸气进行了检测.实验结果表明,在室温下,该传感元件对浓度在1.0×10-6～1.0×10...     

LiFe_(1-0.01x)Ni_(0.01x)PO_4薄膜干燥温度对其光学性质及气敏性的影响

将水热合成的Li Fe1-0.01xNi0.01xPO4(x=0.5,1.0)粉体作为敏感试剂,用旋转-甩涂法涂于锡掺杂玻璃光波导表面,在不同温度下进行热处理。采用紫外-可见分光光度计,测厚仪和平面玻璃光波导气敏测试系统(自组装)研究了薄膜干燥温度对Li Fe1-0.01xNi0.01xPO4薄膜光学及气敏特性的影响。研究结果表明,450℃下干燥的薄膜具有良好的光学透明性并对应的敏感元件显出良好的气敏特性。相同浓度的不同挥发性有机气体中,Li Fe0.99Ni0.01PO4传感元件对二甲苯气体有较大的响应,其检测响应范围为1×10-7~1×10-3(V/V0),响应-恢复时间分别小于5s和70s。     

偶氮苯-PVP复合薄膜光波导传感器检测苯乙烯

将掺杂偶氮苯（Azo）的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为敏感试剂,利用旋转甩涂法将其固定在钾离子（K⁺）交换玻璃光波导表面,研制了Azo-PVP复合薄膜/K⁺交换玻璃光波导气敏元件,并对其气敏特性进行研究。实验结果表明,该敏感元件对苯乙烯蒸汽有较好的选择性响应,其最低检测浓度为1.0×10^-8体积比（V/V₀）,响应-恢复时间分别为9 s和24 s。在浓度1.0×10^-81.0×10^-3（V/V₀）范围内,气体浓度与输出光强度之间有较好的线性关系。     

钇掺杂对磷酸亚铁锂薄膜光波导传感元件气敏特性的影响

利用水热法合成出LiFePO4和钇(Y)掺杂的LiFePO4粉体,并作为敏感试剂,用浸渍-提拉法固定在锡掺杂玻璃光波导表面,分别研制了LiFePO4和LiFe0.99 Y0.01 PO4薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件.用这些薄膜传感元件对挥发性有机气体进行检测,并比较了它们的气敏特性.结果表明,掺杂Y后LiFePO4薄...     

四苯基卟啉锌薄膜/K+交换玻璃光波导传感器检测挥发性有机化合物气体

利用Alder法合成了四苯基卟啉锌配合物并对它进行表征;用匀胶机将一定浓度的四苯基卟啉锌溶液做成薄膜固定在钾离子(K⁺)交换玻璃光波导表面研制了高灵敏的四苯基卟啉锌薄膜/K⁺交换玻璃光波导传感器,并对挥发性有机气体进行检测。 实验结果表明,在室温下该传感器对低浓度的苯乙烯、二甲苯、甲苯等蒸气具有一定的响应,其中对苯乙烯的响应最大;能够检测到1×10^-9(V(苯乙烯)/V(空气))的苯乙烯蒸气,其响应和恢复时间分别为2和7 s。 该传感器具有灵敏度高,回复-响应时间快,可逆性等特点。     

四苯基卟啉钴-溴百里酚蓝复合薄膜/K~+交换玻璃光波导传感元件的制备及胺类气体的检测

以四苯基卟啉钴(CoTPP)/溴百里酚蓝(BTB)作为敏感材料,利用旋转甩涂法将其做成薄膜固定在钾离子(K~+)交换玻璃光波导表面,研制了高灵敏的CoTPP—BTB复合薄膜/K+交换玻璃光波导传感元件,并对挥发性有机气体进行检测。实验结果表明,室温下该传感器对甲胺气体具有较好的选择性响应,能够检测体积分数低至1×10~(-7)(V/V)的甲胺气体,响应时间和恢复时间分别为2 s和35 s,信噪比(S/N)为6.8,RSD0.20%(V/V=1×10~(-6))。平行实验中,在1×10~(-7)~1×10~(-3)(V/V)范围内,体积分数与输出光强度间线性关系良好(R2=0.99)。     

光波导传感元件在检测酸性气体中的应用

采用旋转甩涂法将甲基紫传感薄膜固定在特制的锡(Sn2+,Sn4+)掺杂玻璃光波导(Sn doped glass slide)表面,研究了该传感薄膜与HCl、H2S、以及SO2作用前后的可见吸收光谱的变化,并在此基础上研制了玻璃光波导酸性气体(HCl、H2S、SO2)传感元件。传感薄膜与酸性气体作用时,薄膜的颜色发生变化,从而降低薄膜对倏逝波的吸收,使传感器的输出光强度(信号)增强。本文采用流动注射法对酸性气体进行了检测。实验结果表明,在室温下,该传感元件对硫化氢气体具有明显的响应,而对相同浓度的其他酸性气体的响应相对较小,对浓度在6×10-4～2.5×10-5(V/V)的硫化氢气体具有良好的线性响应(R=0.9979,n=4),相对标准偏差(RSD)为±3.5%,具有响应快、可逆性和重复性好、容易制备、可以在室温下工作等特点。     

八乙基卟啉膜/K~+交换玻璃光波导传感器的制备及对甲胺的气敏性研究

利用旋转-甩涂法(Spin-coating)将八乙基卟啉固定在K+交换玻璃光波导表面,制成八乙基卟啉膜/K+交换玻璃光波导敏感元件。利用该敏感元件考察不同有机挥发性气体的响应,同时优化了敏感元件的制备条件。结果表明,该敏感元件对甲胺具有较高的灵敏度,检出限(信噪比S/N=5.1)为1.0×10-8V/V0,响应时间为1.2 s,恢复时间为2.3 s,在平行试验中,其结果具有良好的线性关系,相对标准偏差为1.1%,证明了该元件对甲胺气体检测的准确性。     

磷酸铁纳米薄膜复合光波导氨气传感元件的制备

将硝酸铁和甲醇、磷酸溶液按一定比例混合后,通过旋涂法制备了磷酸铁（FePO₄）纳米薄膜,测定了匀胶机转速对膜厚及烘干温度对膜厚和折射率的影响,并发现薄膜的烘干温度超过150 ℃时,薄膜的厚度（130 nm）和折射率(1.7)变化不大。将该薄膜固定在钾离子交换玻璃光波导表面,研制出FePO₄膜/K⁺交换玻璃复合光波导。酸碱指示剂溴百里酚兰（BTB）作为敏感试剂,固定在复合光波导表面,研制了BTB膜-FePO₄膜/K⁺交换玻璃复合光波导氨气传感元件。采用自装的光波导气体传感检测系统对不同浓度的氨气进行了检测。结果表明,该传感元件能够检测0.35 mg/m³浓度的氨气,并具有响应（10 s）及恢复（90 s）速度快、可逆性好、连续使用等特点。     

基于四苯基卟啉铁敏感膜的玻璃光波导传感器对乙二胺的响应特性

为检测食品变质过程中产生的乙二胺气体,采用Alder法合成了四苯基卟啉和四苯基卟啉铁化合物,通过核磁(~1H NMR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)等手段对其进行表征,并以四苯基卟啉铁作为敏感试剂,利用旋涂法制备了四苯基卟啉铁薄膜/K+交换玻璃光波导传感元件,对多种气体进行检测。结果表明:该传感元件对乙二胺气体具有较好的选择性响应,较高的灵敏度,在1×10~(-10)~1×10~(-4)(V/V_0;V:被检测气体体积,V0:空气体积)体积比范围内,体积比与输出光强度间线性关系良好(R=0.9940),响应时间和恢复时间分别为3 s和11 s,信噪比S/N=4.8,RSD=0.5%(V/V_0=1×10~(-7))。平行试验中,其结果也具有良好的线性关系(R=0.9985),证明该传感元件对乙二胺气体检测的准确性。该类传感元件在食品品质检测方面有很好的应用与发展。     

Al掺杂La10(SiO4)6O3的制备及其导电性能

以溶胶-凝胶法在850℃制备了Al掺杂La10(SiO4)6O3,即La10(SiO4)6-x(AlO4)xO3-0.5x(x=0,0.5,1.0,1.5和2.0),通过TG-DTA、XRD、IR和SEM表征,所得产品为磷灰石相。以电化学阻抗谱研究了其导电性能,发现决定电导率大小的因素有两种,一是间隙氧的数量,二是晶胞的大小,两种因素的综合作用,使得Al掺杂0.5时La10(SiO4)5.5(AlO4)0.5O2.75的电导率最大,在700℃时其电导率达到1.88×10-2S·cm-1。氧分压对电导率的研究表明,其主要的电荷载体是O2-离子。     

MB-硬脂酸复合薄膜光波导传感器检测氯化氢气体

利用旋转甩涂法将亚甲基蓝(MB)掺杂的硬脂酸溶液涂成薄膜固定在钾离子(K⁺)交换玻璃光波导表面上, 研制了MB-硬脂酸复合薄膜/K⁺交换玻璃光波导传感器, 并对酸性气体进行了检测. 该复合薄膜与氯化氢(HCl)气体作用时, 薄膜颜色从深蓝色变为浅蓝色, 导致薄膜对倏逝波的吸收降低, 使传感器的输出光强度增强. 结果表明, 在室温下该传感器对低浓度的氯化氢气体仍具有较好的重复性和选择性响应, 可检测到体积分数为1×10^-6%的HCl气体, 响应和恢复时间分别为7和20 s, 相对标准偏差为±6.06%. 该传感器具有灵敏度高、 响应-恢复速度快、 可逆性好、 成本低和容易制备等特点.