| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第22-46页 |
| 1.1 气体检测的重要性 | 第22-26页 |
| 1.1.1 环境监测方面 | 第22-24页 |
| 1.1.2 生产及食品安全方面 | 第24页 |
| 1.1.3 医疗检测方面 | 第24-26页 |
| 1.1.4 社会及公共安全 | 第26页 |
| 1.2 气敏传感器技术 | 第26-33页 |
| 1.2.1 气敏传感器检测方法 | 第27-30页 |
| 1.2.1.1 电量型气敏传感器 | 第27-28页 |
| 1.2.1.2 光学气敏传感器 | 第28页 |
| 1.2.1.3 热量型气敏传感器 | 第28-29页 |
| 1.2.1.4 质量型气敏传感器 | 第29-30页 |
| 1.2.2 气体敏感材料 | 第30-33页 |
| 1.2.2.1 金属氧化物类 | 第30-31页 |
| 1.2.2.2 有机导电聚合物类 | 第31页 |
| 1.2.2.3 新型功能型材料 | 第31-32页 |
| 1.2.2.4 纳米复合材料类 | 第32-33页 |
| 1.3 QCM传感器研究现状 | 第33-39页 |
| 1.3.1 国内外研究进展 | 第33-37页 |
| 1.3.1.1 QCM传感器的应用研究进展 | 第33-36页 |
| 1.3.1.2 QCM传感器的检测技术研究进展 | 第36-37页 |
| 1.3.2 存在的问题 | 第37-39页 |
| 1.3.2.1 QCM传感器敏感膜材料受限 | 第37-38页 |
| 1.3.2.2 参数测量技术方面 | 第38页 |
| 1.3.2.3 传感器敏感机理分析不足 | 第38-39页 |
| 1.4 课题的提出及主要工作 | 第39-42页 |
| 1.4.1 选题目的及意义 | 第39-40页 |
| 1.4.2 主要工作 | 第40-42页 |
| 1.4.2.1 纳米敏感膜修饰的QCM气敏检测系统的构建及优化 | 第41页 |
| 1.4.2.2 基于纳米敏感材料改性的传感器气敏性能提高研究 | 第41-42页 |
| 1.4.2.3 基于LSER模型的气敏机理研究 | 第42页 |
| 1.5 论文结构安排 | 第42-46页 |
| 第二章 QCM检测原理及系统实现 | 第46-80页 |
| 2.1 QCM检测原理 | 第46-61页 |
| 2.1.1 QCM理论基础 | 第46-52页 |
| 2.1.1.1 石英晶体及其压电效应 | 第46-49页 |
| 2.1.1.2 石英谐振式质量敏传感器(QCM) | 第49-52页 |
| 2.1.2 QCM结构及检测原理 | 第52-59页 |
| 2.1.2.1 QCM的组成 | 第52-54页 |
| 2.1.2.2 QCM传感器的检测原理 | 第54-56页 |
| 2.1.2.3 敏感膜的吸附机理研究 | 第56-59页 |
| 2.1.3 QCM信号测量 | 第59-61页 |
| 2.1.3.1 频谱分析法 | 第59-60页 |
| 2.1.3.2 振荡电路法 | 第60页 |
| 2.1.3.3 衰减振荡法 | 第60-61页 |
| 2.2 气体检测系统构建 | 第61-75页 |
| 2.2.1 QCM检测电路组成 | 第62-65页 |
| 2.2.2 QCM传感器制备 | 第65-71页 |
| 2.2.2.1 石英晶振预处理 | 第65-66页 |
| 2.2.2.2 敏感膜的选择及改性 | 第66-68页 |
| 2.2.2.3 敏感材料溶液制备 | 第68-69页 |
| 2.2.2.4 敏感膜制备 | 第69-71页 |
| 2.2.3 检测气室设计 | 第71-73页 |
| 2.2.4 QCM检测系统搭建 | 第73-75页 |
| 2.3 QCM气敏检测实验 | 第75-77页 |
| 2.3.1 待测气体配制 | 第75-76页 |
| 2.3.2 气敏性能测试 | 第76-77页 |
| 2.4 本章小结 | 第77-80页 |
| 第三章 纳米Ni(OH)_2敏感膜修饰的QCM气敏传感器研究 | 第80-98页 |
| 3.1 研究背景 | 第80-82页 |
| 3.1.1 DBP检测 | 第80-81页 |
| 3.1.2 纳米Ni(OH)_2及其应用 | 第81页 |
| 3.1.3 低温合成的纳米Ni(OH)_2 | 第81-82页 |
| 3.2 实验 | 第82-85页 |
| 3.2.1 试剂与材料 | 第82-83页 |
| 3.2.2 Ni(OH)_2的合成与表征 | 第83页 |
| 3.2.3 传感器的制备与测量 | 第83-85页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第85-97页 |
| 3.3.1 纳米Ni(OH)_2的表征分析 | 第85-87页 |
| 3.3.1.1 XRD衍射分析 | 第85-86页 |
| 3.3.1.2 SEM形貌分析 | 第86-87页 |
| 3.3.2 Ni(OH)_2-QCM对DBP的气敏特性研究 | 第87-91页 |
| 3.3.2.1 膜厚与传感器响应特性关系 | 第87-89页 |
| 3.3.2.2 动态响应特性及重复性 | 第89-90页 |
| 3.3.2.3 灵敏度 | 第90页 |
| 3.3.2.4 稳定性 | 第90-91页 |
| 3.3.3 环境因素对Ni(OH)_2-QCM传感器的性能影响 | 第91-97页 |
| 3.3.3.1 Ni(OH)_2-QCM传感器对干扰气体的选择性 | 第91-93页 |
| 3.3.3.2 合成温度对Ni(OH)_2-QCM传感器的影响 | 第93-97页 |
| 3.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 第四章 ZnO-Au敏感膜修饰的QCM气敏传感器——贵金属掺杂对气敏性能的提高研究 | 第98-116页 |
| 4.1 研究背景 | 第98-99页 |
| 4.1.1 纳米ZnO及其应用 | 第98-99页 |
| 4.1.2 金粒子掺杂的纳米ZnO | 第99页 |
| 4.2 实验 | 第99-102页 |
| 4.2.1 试剂与材料 | 第99-100页 |
| 4.2.2 ZnO和ZnO-Au的合成与表征 | 第100-101页 |
| 4.2.3 传感器的制备与测量 | 第101-102页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第102-113页 |
| 4.3.1 ZnO-Au的表征分析 | 第102-104页 |
| 4.3.1.1 XRD衍射分析 | 第102-104页 |
| 4.3.1.2 SEM形貌分析 | 第104页 |
| 4.3.2 ZnO-Au-QCM对DBP的气敏特性研究 | 第104-109页 |
| 4.3.2.1 膜厚与传感器响应特性关系 | 第104-105页 |
| 4.3.2.2 动态响应特性及重复性 | 第105-106页 |
| 4.3.2.3 灵敏度 | 第106-108页 |
| 4.3.2.4 稳定性 | 第108-109页 |
| 4.3.3 环境因素对ZnO-Au-QCM传感器的性能影响 | 第109-113页 |
| 4.3.3.1 ZnO-Au-QCM传感器对干扰气体的选择性 | 第109-111页 |
| 4.3.3.2 Au粒子掺杂对传感器性能的影响 | 第111-112页 |
| 4.3.3.3 湿度对ZnO-Au-QCM传感器的影响 | 第112-113页 |
| 4.4 本章小结 | 第113-116页 |
| 第五章 氧化石墨烯/壳聚糖复合敏感膜修饰的QCM气敏传感器——功能型复合对气敏性能的提高研究 | 第116-144页 |
| 5.1 研究背景 | 第116-119页 |
| 5.1.1 胺类气体检测 | 第116-117页 |
| 5.1.2 氧化石墨烯和壳聚糖及其应用 | 第117-118页 |
| 5.1.3 氧化石墨烯/壳聚糖复合纳米材料 | 第118-119页 |
| 5.2 实验 | 第119-124页 |
| 5.2.1 试剂与材料 | 第119-120页 |
| 5.2.2 GO/CS的合成与表征 | 第120-121页 |
| 5.2.3 食物气体样本的制备 | 第121-122页 |
| 5.2.4 传感器的制备与测量 | 第122-124页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第124-141页 |
| 5.3.1 GO/CS的表征分析 | 第124-127页 |
| 5.3.1.1 FT-IR分析 | 第124-125页 |
| 5.3.1.2 UV-visible分析 | 第125-126页 |
| 5.3.1.3 SEM形貌分析 | 第126-127页 |
| 5.3.2 GO/CS-QCM对胺类气体的气敏特性研究 | 第127-132页 |
| 5.3.2.1 动态响应特性及重复性 | 第127-128页 |
| 5.3.2.2 再现性 | 第128-129页 |
| 5.3.2.3 灵敏度 | 第129-131页 |
| 5.3.2.4 稳定性 | 第131-132页 |
| 5.3.3 环境因素对GO/CS-QCM传感器的性能影响 | 第132-136页 |
| 5.3.3.1 GO/CS-QCM传感器对干扰气体的选择性 | 第132-133页 |
| 5.3.3.2 功能型复合对传感器性能的影响 | 第133-135页 |
| 5.3.3.3 湿度对GO/CS-QCM传感器的影响 | 第135-136页 |
| 5.3.4 GO/CS敏感膜的响应机理分析 | 第136-140页 |
| 5.3.4.1 气体分配系数与亲和度 | 第136-138页 |
| 5.3.4.2 GO/CS敏感膜的吸附特性 | 第138-140页 |
| 5.3.5 GO/CS-QCM传感器在食物新鲜度评估中的应用 | 第140-141页 |
| 5.4 本章小结 | 第141-144页 |
| 第六章 总结和展望 | 第144-150页 |
| 6.1 工作总结 | 第144-146页 |
| 6.2 主要创新点 | 第146-147页 |
| 6.3 研究展望 | 第147-150页 |
| 参考文献 | 第150-166页 |
| 附录 | 第166-167页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第166页 |
| 已公开的发明专利 | 第166-167页 |
| 参与的科研项目 | 第167页 |
