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基于穴番-的气体传感器单元的制备

时间:2022-02-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:穴番-A因为是小分子材料,易结晶。实验结束后,将金属针头和接收屏接地,释放剩余电荷。本实验采用频率为8MHz的QCM和433.92MHz的SAW作基片,它是气敏薄膜的载体。SAW直接揭盖后待用,而实验时用到的QCM则需要依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10分钟,除去表面的油脂和其他杂质,用氮气吹干后依次编号并记录初始频率值。成膜后的器件即为基于穴番-A的气体传感器,保存于干燥氮气环境中备用。SAW器件镀膜前后的声波特性则直接由网络分析仪测量。
基于穴番-的气体传感器单元的制备_质量敏感型有毒有

穴番-A因为是小分子材料,易结晶。 为了使该敏感材料与质量敏感型器件结合性好,涂膜均匀,采用静电喷雾[147]的方法将穴番-A涂覆在器件上。

实验装置由高压电源(ES30P-5W高压电源,Gamma)和精密注射泵(KDS200精密注射泵,KD Sci Inc)组成,高压电源的调节范围0~50kV,注射泵的量程为2.757µL/h~19.6mL/min(60mL注射器),注射器针头为平头不锈钢点胶针头,针头内径为0.6mm,长度1.3cm。图4-5是本实验过程中的静电喷雾装置图。

影响静电雾化沉积薄膜的主要因素有四个:浓度、电压、距离和流速。

实验中,将一定量的穴番-A溶解在10mL四氢呋喃中,用注射器抽取5mL配置好的溶液进行电喷。调节升降台使针头与器件之间的接收距离到合适的距离。把高压电源电极与金属针头相连,打开精密注射泵,调整速率和针管内径及体积等参数,进行实验。把基板放置在注射器的下端,在注射器针头刚好产生液滴时,打开直流高压电源,此时在针头和铝箔间形成强电场,液滴在强电场作用下,滴落到基板上,调节电压至一定值进行电喷实验。实验时,注意使高压电源接地,消除静电。实验结束后,将金属针头和接收屏接地,释放剩余电荷

实验装置有两种摆放方式,即注射泵水平和垂直放置。实验初期,采用注射泵水平放置,如图4-5(a)所示。

图4-5 静电喷雾装置图

在实验中发现,注射泵水平放置时,液滴受力复杂,在电场作用下,液滴雾化喷出,在喷射过程中,由于重力的作用,使得液滴的着落点不确定,这样大大降低了实验效率;为了改进以上缺点,后期实验全都为注射泵垂直放置,如图4-5(b)所示。

本实验采用频率为8MHz的QCM和433.92MHz的SAW作基片,它是气敏薄膜的载体。SAW直接揭盖后待用,而实验时用到的QCM则需要依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10分钟,除去表面的油脂和其他杂质,用氮气吹干后依次编号并记录初始频率值。然后将事先配制好的溶液电喷在器件表面,获得所需的干燥薄膜后再次记录器件的频率值。根据Sauerbrey方程,由成膜前后的频率差值就可估算出所成薄膜的厚度。如有需要可多次成膜以获得所需薄膜厚度。成膜后的器件即为基于穴番-A的气体传感器,保存于干燥氮气环境中备用。SAW器件镀膜前后的声波特性则直接由网络分析仪测量。

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