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).

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1.0×10-6～1.0×10-3(V/V)范围的二甲苯蒸气具有良好的线性响应(R=0.9868),检出限(S/N=3)为5.0×10-7,相对标准偏差为4.3%。该传感元件具有灵敏度高、可逆性好、响应和恢复时间短、制备工艺简单、操作方便等特点。

基于K^+交换平面光波导气体传感器检测丙酮蒸气

利用旋转甩涂法K+交换玻璃光波导元件表面上固定甲基绿/聚乙烯醇敏感膜,成功地研制出一种丙酮光学传感器。实验结果表明:传感器对浓度在25~650mg/m3范围内的丙酮蒸气具有良好的线性响应,相关系数为0.991 15(n=5),检出限达到11mg/m3(S/N=3),响应时间小于3 s。该传感器具有较好的可逆性、重复性和成本低等特点。

氮氧化物光波导传感元件的研究

氮氧化物是造成全球变暖和产生酸雨的主要物质,因此氮氧化物气体的检测在环境监测和化学工业等许多领域中具有重要意义。该文以甲基绿为敏感试剂,将其掺杂于聚乙烯醇溶液后固定在钾离子玻璃光波导上,研制出检测氮氧化物气体的高灵敏度光波导传感元件。该元件具有响应快、成本低、易制作等特点,可检测出浓度为1.91mg/m3的二氧化氮气体。