基于SPR原理的醇类气体含量检测研究

摘要

表面等离子激元共振(Surface Plasmon Resonance,简称SPR)传感技术是通过测量金属表面附近介质折射率变化来进行检测的一种新型传感技术,是将光学、电化学、微电子学等相结合的产物。SPR技术以其灵敏度高、实时性强、免标记和无背景干扰等优点在表面非线性光学检测、膜层特性研究及传感器领域均得到了广泛且深入的研究。
　　 醇类蒸气是一种在化学、生物药学和食品工业上被广泛应用的一种有机化学产品,其易挥发、易燃烧的特点对快速、安全的检测方法提出了更高的要求,SPR检测技术由于其较高的灵敏度和选择性更适合应用于醇类气体的检测。
　　 本文利用真空电子束蒸发法,经过反复多次试验对TiO2薄膜的制备工艺进行摸索并制取了不同厚度的TiO2薄膜。以632.8nm氦氖激光器为光源,利用精密转台对棱镜、铬、金和TiO2四层结构装置进行角度扫描确定SPR响应曲线,在扫描到幅值曲线斜率最大处停止精密转台转动,向气室滴入一定浓度乙醇溶液同时检测幅值曲线随时间的变化。实验得到SPR响应曲线的共振角与理论值相似度很好,并初步研究了不同TiO2薄膜厚度对探测乙醇气体灵敏度的影响。