石英晶体微天平(QCM-D)在水环境治理中的应用

摘要

随着工业与经济社会的发展,水污染日益成为制约中国可持续发展和人民生活质量的重要因素.特别是在中国水资源稀缺的前提下,水污染的治理逐步成为环境治理领域的重要研究方向.rn 石英晶体微天平是环境水处理领域中的一种新型技术，它是当今微电子、生物医学工程和材料学等相互结合发展的产物，作为一种实时、高精度的微质量传感器，它具有操作方便、使用成本低、无需标记，特异性好、灵敏度高和响应迅速的优点。rn 其原理是一片石英晶体传感器夹在两片电极中间形成三明治结构。在电极两端加入一个交流电压，由于石英片的压电效应，芯片会在传感器的共振频率处引发一个小的剪切振动。传感器的共振频率依赖于总的振动质量。当交流电压关闭后，石英的振动呈指数衰减，这个衰减被记录下来。通过同步检测得到共振频率(f)和耗散因子(D)，系统包含的软件可以对吸附分子层的质量、厚度、粘度和弹性进行定量分析，并进行动力学模拟。