| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 研究背景 | 第17-19页 |
| 1.1.1 传感器技术概述 | 第17-18页 |
| 1.1.2 谐振式传感器 | 第18-19页 |
| 1.1.3 QCM传感器 | 第19页 |
| 1.2 QCM传感器的应用 | 第19-24页 |
| 1.2.1 基于QCM的气敏传感器应用 | 第20-22页 |
| 1.2.1.1 环境检测方面的应用 | 第21页 |
| 1.2.1.2 食品安全方面的应用 | 第21页 |
| 1.2.1.3 医疗检测方面的应用 | 第21-22页 |
| 1.2.1.4 社会及公共安全的应用 | 第22页 |
| 1.2.2 基于QCM的生物传感器应用 | 第22-24页 |
| 1.2.2.1 生理指标检测应用 | 第22-23页 |
| 1.2.2.2 疾病检测应用 | 第23页 |
| 1.2.2.3 环境与食品卫生应用 | 第23-24页 |
| 1.3 QCM技术的现状 | 第24-29页 |
| 1.3.1 传统QCM技术的局限性 | 第24-25页 |
| 1.3.2 电极剥离型QCM | 第25-26页 |
| 1.3.3 耗散型QCM | 第26-27页 |
| 1.3.4 无线、无电极型QCM技术 | 第27-28页 |
| 1.3.5 “复合型”QCM技术 | 第28-29页 |
| 1.4 课题的提出及主要工作 | 第29-32页 |
| 1.4.1 选题的目的及意义 | 第29-30页 |
| 1.4.2 本文的主要工作 | 第30-32页 |
| 1.4.2.1 WE-QCM-D换能系统的开发 | 第30-31页 |
| 1.4.2.2 基于WE-QCM-D的气敏传感器 | 第31页 |
| 1.4.2.3 基于WE-QCM-D的生物传感器 | 第31-32页 |
| 1.5 论文结构安排 | 第32-35页 |
| 第二章 WE-QCM-D换能系统的设计与实现 | 第35-69页 |
| 2.1 石英晶体的换能原理及特性 | 第35-43页 |
| 2.1.1 压电效应与压电材料 | 第35-37页 |
| 2.1.2 石英晶体的切型与温度曲线介绍 | 第37-41页 |
| 2.1.3 石英晶体的振动模式 | 第41-43页 |
| 2.2 QCM的工作原理 | 第43-51页 |
| 2.2.1 传统QCM的“三明治”结构 | 第43-44页 |
| 2.2.2 QCM的检测原理 | 第44-45页 |
| 2.2.3 气、液相检测的常用模型 | 第45-46页 |
| 2.2.4 QCM的等效电路模型 | 第46-48页 |
| 2.2.5 QCM的信号测量方法 | 第48-50页 |
| 2.2.5.1 振荡电路法 | 第48-49页 |
| 2.2.5.2 频谱分析法 | 第49页 |
| 2.2.5.3 暂态响应法 | 第49-50页 |
| 2.2.6 QCM的敏感膜材料 | 第50-51页 |
| 2.3 WE-QCM-D换能系统的搭建 | 第51-63页 |
| 2.3.1 WE-QCM-D的激励与检测原理 | 第51-54页 |
| 2.3.2 WE-QCM-D的系统组成及电路设计 | 第54-61页 |
| 2.3.2.1 激发电路部分 | 第54-57页 |
| 2.3.2.2 接收电路部分 | 第57-59页 |
| 2.3.2.3 数据处理部分 | 第59-61页 |
| 2.3.3 WE-QCM-D系统的软件设计 | 第61-63页 |
| 2.3.3.1 软件的功能介绍 | 第61-62页 |
| 2.3.3.2 用户界面与系统结构 | 第62-63页 |
| 2.4 WE-QCM-D的气、液相检测平台的设计与搭建 | 第63-68页 |
| 2.4.3 气相检测装置的搭建 | 第64-66页 |
| 2.4.4 液相检测装置的搭建 | 第66-68页 |
| 2.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第三章 基于WE-QCM-D的气敏传感器研究 | 第69-101页 |
| 3.1 纳米NI(OH)_2修饰的DBP检测技术 | 第69-83页 |
| 3.1.1 研究背景 | 第69-71页 |
| 3.1.1.1 DBP的检测意义 | 第69-70页 |
| 3.1.1.2 DBP检测的手段 | 第70页 |
| 3.1.1.3 利用泛音提高检测灵敏度的原理 | 第70-71页 |
| 3.1.2 实验 | 第71-76页 |
| 3.1.2.1 试剂、材料与实验设备 | 第71-72页 |
| 3.1.2.2 纳米Ni(OH)_2的合成与表征 | 第72页 |
| 3.1.2.3 传感器的制备 | 第72页 |
| 3.1.2.4 实验气体的准备 | 第72-74页 |
| 3.1.2.5 实验步骤 | 第74-76页 |
| 3.1.3 结果与讨论 | 第76-82页 |
| 3.1.3.1 SEM的结果分析 | 第76页 |
| 3.1.3.2 敏感膜厚度的优化 | 第76-77页 |
| 3.1.3.3 动态性能与重复性 | 第77-79页 |
| 3.1.3.4 选择性 | 第79-80页 |
| 3.1.3.5 谐波工作下传感器的响应 | 第80-82页 |
| 3.1.4 本节小结 | 第82-83页 |
| 3.2 纳米Au掺杂的IN_2O_3敏感膜修饰的DMMP检测技术 | 第83-99页 |
| 3.2.1 研究背景 | 第83-85页 |
| 3.2.1.1 DMMP的检测意义 | 第83页 |
| 3.2.1.2 DMMP的检测手段 | 第83-84页 |
| 3.2.1.3 传统QCM的局限性 | 第84-85页 |
| 3.2.2 实验 | 第85-88页 |
| 3.2.2.1 试剂、材料与实验设备 | 第85-86页 |
| 3.2.2.2 In_2O_3与In_2O_3-Au的制备及表征 | 第86-87页 |
| 3.2.2.3 传感器的制备 | 第87页 |
| 3.2.2.4 气体配置与实验 | 第87-88页 |
| 3.2.3 结果与讨论 | 第88-98页 |
| 3.2.3.1 纳米In_2O_3与In_2O_3-Au的表征分析 | 第88-89页 |
| 3.2.3.2 敏感膜厚度的优化 | 第89-90页 |
| 3.2.3.3 选择性 | 第90-92页 |
| 3.2.3.4 动态响应与重复性 | 第92-94页 |
| 3.2.3.5 耗散监控对于气体响应实验的作用 | 第94-98页 |
| 3.2.4 本节小结 | 第98-99页 |
| 3.3 本章小结 | 第99-101页 |
| 第四章 基于WE-QCM-D的生物传感器研究 | 第101-119页 |
| 4.1 研究背景 | 第101-104页 |
| 4.1.1 连续血糖监测的意义 | 第101-102页 |
| 4.1.2 血糖监测的技术与敏感膜材料 | 第102页 |
| 4.1.3 基于硼酸衍生物敏感膜的敏感原理 | 第102-104页 |
| 4.2 实验 | 第104-108页 |
| 4.2.1 试剂与设备 | 第104-105页 |
| 4.2.2 石英晶振的硅烷化 | 第105页 |
| 4.2.3 敏感膜预聚物的制备 | 第105-106页 |
| 4.2.3.1 聚丙烯酰胺3-APB预聚物的制作 | 第105-106页 |
| 4.2.3.2 ATMA修饰的聚丙烯酰胺3-APB预聚物的制作 | 第106页 |
| 4.2.4 敏感膜的光聚合 | 第106页 |
| 4.2.5 待测溶液的配制 | 第106页 |
| 4.2.6 实验步骤 | 第106-108页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第108-116页 |
| 4.3.1 3-APB的含量优化 | 第108-110页 |
| 4.3.2 ATMA的含量优化 | 第110-112页 |
| 4.3.3 选择性 | 第112-113页 |
| 4.3.4 优化后的水凝胶敏感膜修饰的传感器的性能 | 第113-115页 |
| 4.3.5 对流速干扰的抗性 | 第115-116页 |
| 4.4 本章小结 | 第116-119页 |
| 第五章 总结与展望 | 第119-125页 |
| 5.1 工作总结 | 第119-121页 |
| 5.2 主要创新点 | 第121页 |
| 5.3 研究展望 | 第121-125页 |
| 参考文献 | 第125-139页 |
| 附录 | 第139-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第139页 |
| 已公开的发明专利 | 第139页 |
| 参与的科研项目 | 第139-140页 |
