Y_2O_3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1×10-3～1×10-5(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。

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,使此敏感元件具有更高的灵敏度,更宽的响应范围即Vc-PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件对浓度为10-8的二甲苯气体有很明显的响应.这些气敏元件具有灵敏度高、线性响应范围宽、响应恢复速度快、制作工艺简单等特点.

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。

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LiFe0.99Y0.01PO4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薄膜具有良好的荧光特性,同时透光率增大,还具有较高的气敏性。LiFe0.99Y0.01PO4薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件对二甲苯气体有较好的选择性响应,其检测响应范围为1×10-3～1×10-7(V/V)。当气体浓度小于1×10-6时,其它苯类气体对二甲苯气体检测不会产生干扰。该传感元件具有灵敏度高、响应快、再现性高等优点。

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,对氯苯气体的线性响应范围为5×10-4～1.2×10-5(V/V)。所研制的ZnO薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、响应速度快(响应时间8s)、制作工艺简单和可逆性好等特点。

In_2O_3薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件及其气敏性研究

本文提出利用金属氧化物半导体材料制备光波导气敏元件,检测挥发性有机物蒸汽的新方法。通过溶胶凝胶法制备了In2O3粉末并用X-衍射对样品进行表征。采用提拉法在锡掺杂玻璃光波导表面制备In2O3薄膜,研制了In2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件,并对挥发性有机蒸汽进行检测。实验结果表明该元件对二甲苯具有较好的气敏性,在常温下该敏感元件对于浓度为1×10-6(体积分数)的二甲苯蒸汽有比较明显响应。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及溴酚蓝(BPB)掺杂PVP复合薄膜光波导元件的气敏特性

分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和溴酚蓝(BPB)掺杂的PVP溶液作为敏感材料,用旋转甩涂法制备薄膜固定在K+交换玻璃光波导表面,研制出PVP薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件和BPB-PVP复合薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件并研究其气敏性.选择最佳条件制备的PVP薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件对二甲苯气体的响应较大(1×10-3—1×10-6(v0/v));PVP中掺杂不同浓度的溴酚蓝,确定其最佳浓度制备的BPB-PVP复合薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件,能检测体积比浓度为1×10-8(S/N=2.9)的二甲苯气体,且体积比浓度在1×10-3—1×10-8(v0/v)范围内输出光强度的变化与二甲苯气体浓度之间有良好的线性关系(R2=0.98).

硬脂酸复合薄膜光波导元件的气敏性研究

利用旋转-甩涂法将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-硬脂酸复合薄膜固定在钾离子(K+)交换玻璃光波导表面,研制了PVP-硬脂酸复合薄膜/K+交换玻璃光波导元件,用于对挥发性有机物蒸汽进行检测。实验结果表明,在室温下该元件对低浓度的二甲苯蒸汽仍有较好的重复性和选择性响应,能够检测到1×10-6(体积分数)的二甲苯,其响应和恢复时间分别为9 s和35 s,相对标准偏差为±4.17%。该元件具有灵敏度高、响应-恢复速度快、可逆性好、成本低、容易制作等特点。

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.

聚丙烯酸钠薄膜/K^+交换玻璃光波导元件的研制及其对苯乙烯蒸气的气敏性研究

采用低分子量聚丙烯酸钠作为敏感试剂,通过旋转涂胶法固定在钾离子交换玻璃光波导表面做成纳米级的薄膜,研制了低分子量聚丙烯酸钠薄膜/K+离子交换玻璃光波导气敏元件.将该气敏元件固定在光波导气体检测系统中,对挥发性有机物蒸气进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对苯乙烯蒸气具有较高的选择性响应,响应和恢复速度快(分别为6 s和42 s).该气敏元件还具有容易制作、稳定性好、可以重复使用等优点.

环糊精复合薄膜光波导元件的气敏性研究

采用旋转甩涂法在钾离子(K+)交换玻璃光波导表面制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-环糊精复合薄膜,研制了PVP-环糊精薄膜/K+交换玻璃光波导传感元件,并对挥发性有机气体进行了检测。该气敏元件对苯乙烯和二甲苯具有较好的响应,并能够检测到体积比为1×10-6的苯乙烯和1×10-5的二甲苯。还具有响应及恢复速度快、容易制备等特点。

NiO-ZnFe_2O_4复合薄膜光波导传感元件的气敏性研究

用溶胶凝胶法制成了Ni O掺杂的Zn Fe2O4溶胶并用浸渍提拉法将其固定在锡参杂玻璃光波导表面,研制了Ni O-Zn Fe2O4复合薄膜/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。实验结果表明,该传感元件对二甲苯气体具有较好的响应,并能够检测到体积比浓度为1.0×10-7mg/m3的二甲苯气体。该元件具有灵敏度高,响应-恢复快、重复性好、在室温下便于操作等特点。

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(130nm)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0.35mg/m3浓度的氨气,并具有响应(10s)及恢复(90s)速度快、可逆性好、连续使用等特点。

碱性品红薄膜光波导传感元件检测二氧化硫气体的研究

该文利用碱性品红薄膜作为光波导传感元件的敏感层,研制出了一种玻璃光波导酸性气体传感元件,将该元件固定在光波导气体检测系统,检测了SO2气体。该气体传感元件能够检测浓度为5×10-7(体积分数)的SO2气体,其响应和恢复时间分别为3 s和8 s,相同浓度的其它酸性气体对检测SO2气体干扰较小。该传感元件具有响应快、可逆性好、容易制备等特点。

聚乙烯醇分散对LiFePO_4薄膜气敏性的影响

为了优化LiFePO_4薄膜制备条件,提高LiFePO_4薄膜气敏元件的灵敏度,用水热法合成LiFePO_4并把它分散在聚乙烯醇(PVA)当中.利用旋转-甩涂法将LiFePO_4-PVA分散溶液涂抹于锡掺杂玻璃光波导表面,研制出LiFePO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导敏感元件;利用平面光波导检测系统对其气敏性进行研究.研究结果表明,分散剂质量分数为2%,超声波振荡时间为2 h,分散温度为25℃时,所制备出的敏感元件对二甲苯等苯类气体显出良好的气敏特性,其对二甲苯体积分数的检测范围为1×10^(-8)~1×10^(-3),分散之后,敏感元件对二甲苯等气体的检测灵敏度有所提高.

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/V_0),响应-恢复时间分别为9 s和24 s。在浓度1.0×10^(-8)~1.0×10^(-3)(V/V_0)范围内,气体浓度与输出光强度之间有较好的线性关系。

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。

NiO-In_2O_3薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件及其气敏性

通过溶胶凝胶法(sol-gel)研制了NiO-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件,并对传感元件的气敏性能进行了研究.实验结果表明,该传感元件对浓度为1×10-4(体积分数)的二甲苯气体具有较好的选择性,在常温下该传感元件能够检测到二甲苯气体的最低浓度是1×10-7(体积分数),所对应的响应及回复时间分别是3和26s,实验相对标准偏差范围是18%±1%.

热处理对LiFe_(1-0.01x)Y_(0.005x)Ag_(0.005x)PO_4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。

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.同时该气敏元件具有灵敏度高、稳定性好、制作工艺简单等特点.