等离子体在QCM传感器制备中的应用研究

摘要

在低温低压的常规条件下,以正丁胺作为碳源物质,以高纯度的干燥氢气作为碳源物质的载气,采用射频辉光放电的等离子体制备QCM传感器的敏感膜.利用这种方法制作的正丁胺聚合膜各方面的物理化学性能稳定,表现出比较好的薄膜特性.经进一步的分析研究,证实该膜是一种胺掺杂的氢化碳膜,具有类金刚石薄膜的网络结构,氨基以基团的形式掺入了氢化碳膜的交联网络中.等离子体表面处理是该文工作的另一个部分,也是等离子体用于QCM传感器制备中的另一个思路.涂膜三乙醇胺QCM传感器在气相中表现出了对乙醛良好的响应选择性和高的响应灵敏度,但是器件的性能稳定性与可靠性不好.为了对涂膜表面进行有目的的改性,低温低压的条件下采用射频辉光放电的氢气等离子体处理三乙醇胺涂膜表面.实验表明:处理后的三乙醇胺涂膜QCM传感器依然表现出对乙醛的良好的响应选择性与灵敏度,同时最为重要的是,器件的性能大有改良:响应稳定可靠,易于再生,且使用寿命较长.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章、绪论

1.1研究的背景和意义：

1.2 QCM传感器的制备技术

1.3低温等离子体用于制备特性传感膜

1.4本文所做主要工作简介

1.4.1.等离子体基本理论介绍

1.4.2液相中甲酸传感器的制备与测试

1.4.3.生物传感器的制备与测试

1.4.4.等离子体处理三乙醇胺涂膜传感器的制备与测试

第二章等离子体基本理论

第一节等离子体的基本性质

2.1.1等离子体的概念

2.1.2等离子体的主要特征量及基本性质

2.1.3等离子体的状态

第二节低温等离子体的发生与反应

2.2.1.放电的击穿和起始电压：

2.2.2.辉光放电

2.2.3.高频放电

第三节低温等离子体与成膜

2.3.1.低温等离子体成膜的基本理论与应用概述：

2.3.2.等离子体CVD和等离子体聚合

2.3.3.用低温等高子体进行表面改质

第三章实验与分析

第一节、低温等离子体工艺方法

3.1.1等离子体工艺的设备与仪器

3.1.2含胺氢化碳膜的PECVD淀积工艺

3.1.3等离子体工艺对淀积膜质量的影响

3.1.4三乙醇胺涂膜的等离子体表面处理

第三节QCM传感器

3.3.1石英晶体的压电效应

3.3.2 QCM传感器的工作原理

第四节等离子体制备的QCM传感器的性能检测

3.4.1性能检测用仪器与设备:

3.4.2实验测试装置：

3.4.3 QCM化学传感器的实验方法和检测程序：

3.4.4 QCM生物传感器的制备与性能测试

第四章、低温等离子体QCM化学传感器

第一节等离子体工艺制备的薄膜分析

4.1.1含胺氢化碳膜的红外光谱分析

4.1.2三乙醇胺涂膜等离子体处理后的红外光谱分析

第二节、含胺氢化碳膜修饰的QCM传感器对液相有机物质的响应

第三节含胺氢化碳膜修饰的QCM化学传感器的器件性能

4.3.1 QCM化学传感器的重现性和稳定性

4.3.2 QCM化学传感器的温漂

4.3.3 QCM化学传感器的时间特性：

第三节三乙醇胺涂膜QCM传感器

4.3.1等离子体处理前三乙醇胺涂膜QCM传感器的响应性能

4.3.2等离子体处理后三乙醇胺涂膜QCM传感器的响应性能

4.3.3处理后三乙醇胺涂膜QCM传感器的器件性能

第五章、Q C M生物传感器

第一节生物传感器的基本结构与工作原理

5.1.1.生物传感器的定义

5.1.2生物传感器基本结构

5.1.3生物传感器的工作原理及类型

第二节、日本血吸虫病QCM免疫传感器

5.2.1、生物免疫传感器简介

5.2.2、日本血吸虫病QCM免疫传感器

第六章、结 论

参考文献

致 谢