电化学双石英晶体阻抗分析新方法

A novel method for simultaneous impedance analyses of two resonating piezoelectric quartz crystals is proposed via the admittance measurements of two crystals in parallel and then nonlinear admittance fitting to an equivalent circuit of two Butterworth-Van Dyke circuits in parallel. Series of sucrose aqueous solutions and copper electro-deposition/stripping in a NH 3-(NH 4) 2SO 4 buffer were used to test this method, giving that the impedance parameters of each of the parallel crystals reflecting the solution density-viscosity effect or the mass effect were very close to those measured with each single crystal alone. Also, simultaneous impedance measurements at the working and counter electrodes were carried out and discussed.

电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响分析

为探究振荡电路中电容对石英晶体微天平质量灵敏度的影响,提出了振荡电路的等效电路模型阻抗分析方法。首先,建立等效电路模型,分析阻抗与频率关系,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系;其次,进行多物理场耦合仿真实验,探究了电容容值对其质量灵敏度的影响规律;最后,搭建实验系统平台,开展了质量灵敏度实验。结果表明,并联电容对其质量灵敏度影响较小;串联1.01 pF电容其质量灵敏度提升8.01×10^(-2)Hz/ng,串联15.84 pF电容其质量灵敏度提升1.49×10^(-2)Hz/ng。该结论有助于更好地理解电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响,为该类传感器便携化、微型化设计提供有力支持。

石英晶体微天平中耗散与阻抗分析法的统一

石英晶体微天平仪（quartz crystal microbalance，QCM）就是通过检测物质在石英晶片表面上吸附前后石英晶片共振性能的变化以得到吸附物质的量和一些物理性能。石英晶体微天平仪具有非常高的灵敏度，可以测到纳米级的薄膜厚度变化和纳克级的痕量物质质量的变化，广泛应用于科学研究各个领域中，特别是薄膜质量、厚度的测量，生物、化学传感器以及微量物质在表面的吸附过程研究。

染料吸附法测定压电石英晶体表面积

利用液隔电极式压电传感器实时监测阳离子染料吖啶橙在石英表面吸附过程中的质量变化 ,求得吖啶橙在石英表面的吸附平衡常数、吸附速率常数、解吸速率常数分别为 :K =6 .5 9× 10 4mol-1.dm3 、ka =79.5mol-1.dm3 .s-1,kd=0 .0 0 12 2s-1(pH=8.5 )。吸附平衡常数随溶液 pH增加而增加 ,在 pH =8.5时达到最大值而后下降。参照溶液差减法所得吸附等温线 ,估算出压电石英晶体的实际表面积为其几何面积的 3.77倍。

石英晶体微天平传感的酶联免疫分析法测定免疫球蛋白IgM

结合酶联免疫分析技术与石英晶体微天平检测技术,发展了一种基于石英晶体微天平传感的免疫传感器用于测定血液中免疫球蛋白IgM的量。羊抗人IgM抗血清通过氨基硅烷化共键固定在石英晶体表面上,采用竞争吸附免疫分析法,以辣根过氧化物酶(HRP)标记的IgM作标记物,N-四甲联苯胺(TMB)和H2O2作酶的底物。结合在石英晶体微天平上的酶标记物催化TMB氧化形成沉淀,使石英晶体微天平的振荡频率发生改变,据此测定标记物HRP-IgM和IgM的量。实验优化了分析条件下,对IgM的检测范围为0.03μg/mLto7μg/mL,它具有仪器简单、操作方便、灵敏度高等优点。

石英晶体板非线性高频振动的拓展伽辽金法分析

针对考虑几何和材料非线性的石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动的方程组,利用扩展伽辽金法对该方程组进行转化和求解,分别获得了强烈耦合的厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的频率响应关系,绘制了不同振幅比和不同驱动电压影响下的频率响应曲线图。数值计算结果表明可以选取石英晶片的最佳长厚比尺寸来避免两种模态的强烈耦合。驱动电压的变化将引起石英晶体谐振器厚度剪切振动频率的明显改变,必须将振动频率的漂移值控制在常用压电声波器件的允许值之内。扩展伽辽金法对石英晶体板非线性振动方程组的求解为非线性有限元分析和偏场效应分析奠定了基础。

阻抗分析中激励电平对石英晶体微天平响应性能的影响

阻抗分析法是表征石英晶体微天平(QCM)响应特性的主要手段之一,能够给出QCM的谐振频率及其等效电路参数。在阻抗计分析法诸多测定仪器参数中,施加在石英晶体上的激励电位水平对测定结果的影响少见文献讨论。最近有文献报道称激励电平是一个很关键的测量条件,对QCM的粘度响应模式存在明显的影响。该文系统测定了激励电平对QCM的等效电路参数值以及QCM对表面质量、溶液粘度的影响,结果表明,在5～1000mV范围内改变施加在QCM上的激励电平,对QCM的响应特性影响很小,为QCM的阻抗分析中的参数设置提出不同的见解。

基于阻抗分析法的压电片尺寸分析

针对振动主动控制中压电片尺寸问题,利用阻抗分析法分析了四边简支压电薄板的理论模型,并在Matlab中对粘贴不同尺寸压电片的四边简支压电薄板进行仿真分析。结果表明:压电片长宽尺寸相同时,厚度的大小与等效弯矩的大小关系很大,厚度较小时产生的等效弯矩大;压电片厚度相同时,压电片面积越大产生的等效弯矩越大。

压电晶体传感器阵列在补体系统免疫分析中的应用

将压电石英晶体阵列应用于补体系统免疫分析中 ,从而发展了一种新型的同步免疫分析方法 ,并对补体系统的四种成分 ( C4 、C5、C1q、B因子 )进行了分析测试。通过对不同条件 (即抗体效价不同 )下的多组分分析物进行同步检测 ,研究了补体系统免疫反应的特性和该传感器阵列的响应特性。差频信号的测量消除了粘度、温度和电导率的影响 ,同时对该传感器阵列晶体间的干扰进行了测试。该方法操作简单、准确。

基于压电晶体传感器阵列技术的智能分析仪

自行设计并组装了使多道石英晶体传感器同时起振的高稳定度的振荡电路及其智能分析仪 ,同时采用准确、简单的计数方式 ,用单片机系统进行控制 ,实现了对多道反应的同步监测和显示。该分析仪弥补了单道检测的缺点 ,操作简单、性能稳定、成本较低 。

电化学石英晶体阻抗系统研究金电极上Fe(CN)_6^(3-)/Fe(CN)_6^(4-)电化学过程

电化学过程的石英晶体阻抗分析法已用于现场获取电活性聚合物粘弹性等信息［１，２］．本文联用ＨＰ４３９５Ａ阻抗／网络／频谱分析仪和ＥＧ＆ＧＭ２８３恒电位仪开发出电化学石英晶体阻抗系统（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＱｕａｒｔｚＣｒｙｓｔａｌＩｍｐｅｄａｎ...

压电智能结构的阻抗法建模

采用基于机械阻抗分析的方法 ,推导了表面粘有压电陶瓷作动器的四边简支矩形薄板的建模过程 ,并进行了仿真计算 .与静态分析的结果进行比较 ,表明阻抗法的建模过程抓住了压电陶瓷片与结构之间动态耦合的物理实质 ,是一种更好的建模方法 .

压电石英晶体传感器及其在生物医学中的应用研究进展

目的就压电石英晶体传感器及其生物医学中的应用研究进展作了综述。方法 查阅资料,汇总分析。结果 从压电石英晶体传感器的基本工作原理、生物敏感膜的制备技术、在生物医学中的应用、存在的问题和展望等各个方面进行了讨论。结论 虽然压电石英晶体传感器仍存在许多不足,但随着认识的不断深入和关键工艺技术瓶颈的不断克服,加上与其他先进的科学技术相结合,它必然广泛地应用到生物医学的各个领域中。

压电阻抗法研究牛血清白蛋白在磺基水杨酸溶液中的行为(英文)

采用压电石英阻抗 (PQCI)技术对牛血清白蛋白 (BSA)与磺基水杨酸相互作用过程进行了现场监测 ,获得的等效电路参数表明 ,晶片的谐振频率与酸浓度的响应呈一条S型曲线 .通过对这些参数进行分析 ,估算出该体系中BSA的等电点约为 4 .6 ,运用非线形回归方法得到S型曲线的拟和方程 。

电化学石英晶体阻抗和FTIR-ATR研究牛血清白蛋白在羟基磷灰石、TiO_2表面的吸附

用电化学石英晶体阻抗法(EQCI)和衰减全反射红外光谱法(FTIR-ATR)研究了牛血清白蛋白(BSA)在纳米生物活性材料TiO_2和羟基磷灰石(HAP)上的吸附行为,获得了BSA吸附过程中电极表面的质量变化和电极/蛋白质界面双电层中电容变化以及BSA构象变化等信息。以2步骤连串反应机理分析BSA吸附动力学。结果表明,BSA在2种电极表面的吸附过程均分为吸附和重排2个过程,BSA在TiO_2上吸附速度慢于在HAP上的吸附,且难达到稳定状态。根据Sauerbrey方程结合Martin方程估算了BSA在TiO_2和HAP上饱和吸附时的表面质量覆盖度,分别为1．12×10^(-6)和1．09×10^(-6)g/cm^2。红外谱图结果还表明,生物材料的表面组成对蛋白质吸附动力学和蛋白质结构变化均有影响。BSA在HAP表面吸附时的响应更大,并对蛋白质二级结构的变化影响更大。

压电晶体法测量高分子体系气液平衡实验装置测定的初步研究

压电晶体法测量高分子体系气液平衡实验装置测定的初步研究史济斌，虞大红，刘晓晖，胡英（华东理工大学热力学研究室上海２００２３７）１、综述：对于分子溶剂在高分子中的相平衡及扩散作用的研究有着重要实际和理论上的意义。但是由于高分子的高粘弹性，此类数据的测量...

石英晶体膜厚监控仪的探测特性分析

本文介绍了压电石英晶体谐振器测量沉积膜厚度及速率的工作原理。根据石英晶体和沉积膜的切变模型弹性声阻抗理论,严格推导出了沉积一种材料膜时组合系统的谐振频率变化与沉积层材料声阻抗之间的最正确的理论关系式,并且进而导出了沉积多种材料膜系时的非常有用的正确关系式。这些关系式为认识和使用石英谐振器粘确监测沉积膜提供了科学依据。

压电石英晶体生物传感器新的固相化技术

1972年Shons等[1]提出首先用抗原作为石英晶体微天平(QCM)的涂层.20世纪90年代以来,发表了许多有关这一课题的论文.传统的方法用于抗体固相化在压电石英晶体的金表面,包括涂以蛋白质A[2、3]、硅烷化反应、通常用氨基丙基乙氧基硅烷以及戊二醛活化反应[4].不同的聚合物包括乙烯亚胺或聚合膜亦曾被应用.其他的方法包括脂类、血浆聚合膜等[5].

基于AD5933的小型压电阻抗分析仪设计

针对机—电阻抗法在结构健康监控中应用研究的逐渐深入和目前普遍使用的阻抗分析仪的诸多缺点,设计了一种基于阻抗测量芯片AD5933的压电阻抗分析仪。与当前普遍使用的阻抗分析仪相比,该阻抗分析仪具有体积小,便于携带和在外场使用,而且成本低廉的优点。