基于聚合物的傾斜光纖光柵pH檢測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-06-06 03:37
pH值是衡量溶液酸堿度的一個重要指標,是影響物理、化學和生物反應的關(guān)鍵因素,pH值的檢測在醫(yī)療、氣象環(huán)保、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)等領(lǐng)域都具有重要的意義。特別是醫(yī)學方面,由于人體的不同體液存在不同的pH值,所以在醫(yī)學上常用pH來表示體液的酸堿性。傳統(tǒng)測量pH值的工具是pH計、pH試紙、pH指示劑等,這些方法操作簡單,成本低廉,但這些定性測量有其一定的局限性。另一方面,光纖光柵由于抗電磁干擾性、靈敏性等優(yōu)勢正逐漸成為物理傳感領(lǐng)域的主要檢測工具。因此,本文針對pH值檢測的需求,結(jié)合光纖光柵傳感技術(shù)的優(yōu)勢,提出并設計出基于聚合物包覆的傾斜光纖光柵pH傳感器。本文主要工作簡單介紹如下:首先,論文介紹了光纖傳感器的主要類別,性能優(yōu)點和發(fā)展歷史與前景,并針對傾斜光纖光柵的制備工藝、性能優(yōu)點、光譜特性以及應用領(lǐng)域等方面進行了介紹,本文著重利用其光譜特性來進行實驗探究。其次,通過對聚合物水凝膠溶脹性和對聚乙烯亞胺/聚丙烯酸(PEI/PAA)多層膜的特性研究,利用層層自組裝技術(shù)在TFBG基底上沉積傳感膜,探究傳感膜對TFBG的折射率和光譜的影響,并制成傳感器實現(xiàn)對pH的檢測。此外還利用聚苯胺的顏色在不同酸堿度環(huán)境...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 光纖傳感器
1.1.1 光纖布拉格光柵
1.1.2 傾斜光纖光柵
1.2 聚合物水凝膠材料介紹
1.3 pH傳感技術(shù)
1.4 葡萄糖傳感器簡介
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 傾斜光纖光柵
2.1 傾斜光纖光柵的基本理論
2.1.1 傾斜光纖光柵的工作原理
2.1.2 傾斜光纖光柵的光譜特性
2.2 本章小結(jié)
3 聚合物多層膜的制備和特性
3.1 聚合物傳感特性
3.1.1 PEI與 PAA結(jié)合的特性介紹
3.1.2 聚苯胺的特性介紹
3.2 層層自組裝(layer-by-layer self-assembly,LBL)技術(shù)
3.3 膜的制備與檢測
3.3.1 實驗儀器介紹
3.3.2 膜制備與檢測所需的材料
3.3.3 膜制備步驟
3.3.4 膜的檢測與光譜特性
3.4 本章小結(jié)
4 TFBG傳感器對pH和糖分子的檢測
4.1 傾斜光纖光柵pH傳感器的設計
4.2 傾斜光纖光柵pH傳感器對pH值的響應
4.3 傾斜光纖光柵糖分子檢測技術(shù)
4.3.1 基于TFBG的葡萄糖傳感器工作原理
4.3.2 制備基于TFBG的葡萄糖傳感器的儀器與材料
4.3.3 基于TFBG的葡萄糖傳感器的制備和性能測試
4.3.4 實驗結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的低碳效應測度——基于NSGA-Ⅱ遺傳算法[J]. 牛鴻蕾,江可申. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究. 2012(01)
[2]葡萄糖氧化酶的研究進展[J]. 劉超,袁建國,王元秀,李峰,高艷華,韓省. 食品與藥品. 2010(07)
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層單元數(shù)的確定[J]. 沈花玉,王兆霞,高成耀,秦娟,姚福彬,徐巍. 天津理工大學學報. 2008(05)
[4]葡萄糖氧化酶的功能及在畜牧業(yè)中的應用[J]. 趙曉芳,張宏福. 廣東飼料. 2007(01)
碩士論文
[1]改進的水凝膠作敏感元件的光纖光柵化學傳感器[D]. 劉小梅.浙江大學 2004
本文編號:3213519
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 光纖傳感器
1.1.1 光纖布拉格光柵
1.1.2 傾斜光纖光柵
1.2 聚合物水凝膠材料介紹
1.3 pH傳感技術(shù)
1.4 葡萄糖傳感器簡介
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 傾斜光纖光柵
2.1 傾斜光纖光柵的基本理論
2.1.1 傾斜光纖光柵的工作原理
2.1.2 傾斜光纖光柵的光譜特性
2.2 本章小結(jié)
3 聚合物多層膜的制備和特性
3.1 聚合物傳感特性
3.1.1 PEI與 PAA結(jié)合的特性介紹
3.1.2 聚苯胺的特性介紹
3.2 層層自組裝(layer-by-layer self-assembly,LBL)技術(shù)
3.3 膜的制備與檢測
3.3.1 實驗儀器介紹
3.3.2 膜制備與檢測所需的材料
3.3.3 膜制備步驟
3.3.4 膜的檢測與光譜特性
3.4 本章小結(jié)
4 TFBG傳感器對pH和糖分子的檢測
4.1 傾斜光纖光柵pH傳感器的設計
4.2 傾斜光纖光柵pH傳感器對pH值的響應
4.3 傾斜光纖光柵糖分子檢測技術(shù)
4.3.1 基于TFBG的葡萄糖傳感器工作原理
4.3.2 制備基于TFBG的葡萄糖傳感器的儀器與材料
4.3.3 基于TFBG的葡萄糖傳感器的制備和性能測試
4.3.4 實驗結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的低碳效應測度——基于NSGA-Ⅱ遺傳算法[J]. 牛鴻蕾,江可申. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究. 2012(01)
[2]葡萄糖氧化酶的研究進展[J]. 劉超,袁建國,王元秀,李峰,高艷華,韓省. 食品與藥品. 2010(07)
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層單元數(shù)的確定[J]. 沈花玉,王兆霞,高成耀,秦娟,姚福彬,徐巍. 天津理工大學學報. 2008(05)
[4]葡萄糖氧化酶的功能及在畜牧業(yè)中的應用[J]. 趙曉芳,張宏福. 廣東飼料. 2007(01)
碩士論文
[1]改進的水凝膠作敏感元件的光纖光柵化學傳感器[D]. 劉小梅.浙江大學 2004
本文編號:3213519
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