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.     

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...     

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...     

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...     

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。     

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。     

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。     

ZnFe2O4薄膜/锡掺杂玻璃复合光波导敏感元件的研究

采用浸渍-提拉法,将铁酸锌溶胶固定在锡掺杂玻璃光波导元件表面,通过不同的热处理温度(400℃,500℃,600℃)得到ZnFe2O4薄膜/锡掺杂玻璃复合光波导敏感元件,且对低浓度的苯乙烯蒸汽进行检测。在500℃热处理的传感元件对苯乙烯(相同浓度的挥发性气体中)的响应较大,并在体积比2.0×10-10~2.0×10-6范围内有较好的响应。响应时间和恢复时间分别为17s和60s。     

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。     

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。     

Optical waveguide sensor of volatile organic compounds based on PTA thin film

In this study, a sensitive optical waveguide (OWG) sensor for the detection and identification of volatile organic compounds (VOCs) was reported. The sensing membrane is constructed by immobilization of peroxopolytungsten acid (PTA) thin film over a single-mode potassium ion (K⁺) exchanged glass OWG by spin-coating method. A laser beam was coupled into and out of the glass optical waveguide using prism couplers, and dry air functioned as a carrier gas. The sensor was tested for various volatile organic compounds (VOCs), and it showed higher response to the chlorobenzene gas compared to other VOCs. Therefore, we used the OWG sensor to detect chlorobenzene gas as a typical example of VOCs. The sensor exhibits a linear response to chlorobenzene gas in the range of 0.4-1000 ppm with rapid response and good reversibility. The constructed sensor is easy to fabricate and it has some unique qualities which can be characterized as inexpensive, sensitive, and reusable.     

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。     

光波导二氧化氮气敏传感元件的研究

本文用离子交换法制备K+交换玻璃光波导元件,并在其表面固定纳米级敏感层酞菁铜(CuPc)薄膜,利用光波导气体检测系统对NO2气体进行测试.结果表明,该传感元件常温下对NO2等气体有快速、可逆的响应,并具有重现性好,灵敏度高等特点.     

刚果红交联聚乙烯醇薄膜／K^＋交换玻璃光波导检测氯化氢气体

用环氧氯丙烷为交联剂合成了刚果红(CR)交联聚乙烯醇(PVA)CR-PVA敏感试剂.用匀胶机将其做成薄膜固定在钾离子交换玻璃光波导表面,研制出一种光波导氯化氢气体传感器.CR-PVA薄膜碱式结构的最大吸收波长在600 nm以下,对波长为632.8 nm的激光吸收很弱;薄膜与酸性气体发生反应后强烈吸收波长在632.8 nm附近的导波或消失波;检测输出光强度的变化,即能够测出酸性气体浓度.测试结果表明,本传感器对低浓度HCl气体有快速响应,且对1.6～192 mg/m3范围内有良好的线性响应;SO2、NO2气体的浓度大于18000 mg/m3时才有响应,而对于高、低浓度H2S气体均无响应.     

光波导乙醇气体传感器的研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)作为敏感试剂固定在钾(K⁺)离子交换玻璃光波导表面,研制了光波导乙醇气体传感器.该传感器具有可逆性好、灵敏度高、响应速度快、选择性和重现性好、能在室温操作等特点.     

Optical CO gas sensor using a cobalt oxide thin film prepared by pulsed laser deposition under various argon pressures

An optical CO gas sensor was investigated using cobalt oxide thin films prepared by pulsed laser deposition. The cobalt oxide films were deposited on quartz glass and silicon wafer substrates in Ar at 0.07-133 Pa. The morphology and crystal phase of the films were changed by Ar pressure. Sensitivity was estimated as the transmittance change of the film in dry air and at 200 ppm of CO gas ambient at 350 degrees C. The morphology of the films greatly affected the sensing properties. The optimum Ar pressure for cobalt oxide film preparation for CO gas sensing was suggested to be 13.3 Pa, based on the relationship between the morphology and the optical sensor properties of the films.     

Nano ZnO thin films synthesis by sol–gel spin coating method as a transparent layer for solar cell applications

Zinc oxide nano-structured thin films have been synthesized by low-temperature and cost-effective sol–gel spin coating method. Zinc oxide films with good adherence have been deposited on soda lime glass substrates with two thicknesses 250.15 and 311.32?nm. High transmission (>95%) zinc oxide films with proper interference fringes in the visible and near infrared region have been obtained. Film thickness, optical constants and dispersion parameters have been calculated accurately by using Swanepoel method, which basely depends on the interference fringes of the transmission spectra. Zinc oxide films have direct optical band gap, its values slightly change with the annealing temperatures and film thickness. The X-ray diffraction studies indicated the hexagonal wurtzite structure for zinc oxide films with preferred orientation along (002) plane. Raman spectroscopy confirmed the hexagonal structure for the films. The average particle size is in the nano-scale and the crystallinity level increases with the annealing temperatures and film thickness.

     

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。     

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。