本文關(guān)鍵詞：基于焚光傳感陣列的氣體檢測的研究

  更多相關(guān)文章： 熒光增強 局域表面等離子體共振 鋁鏡反射 布拉格衍射 傳感陣列 氣體檢測

【摘要】：本文制備了三種基于不同原理的熒光增強基底,基于其中一種基底制備了熒光氣敏傳感陣列,開發(fā)出一個配套的氣體檢測裝置,用于氣體檢測分析。具體研究內(nèi)容如下：(1)基于局域表面等離子共振的熒光增強基底,先后通過真空蒸鍍與自組裝的方法在硅片上制備一個金膜表面覆蓋二維膠體晶體薄膜再覆蓋金膜的三明治結(jié)構(gòu),最后在基底表面覆蓋介孔二氧化硅膜用于吸附羅丹明6G。在此基底上得到的熒光強度是對照組的9倍。(2)基于鋁鏡反射的熒光增強基底,先后通過真空蒸鍍和旋涂法在硅片上制備一個鋁膜表面覆蓋厚度為四分之一光波長的二氧化硅膜的結(jié)構(gòu),最后在基底表面覆蓋介孔二氧化硅膜用于吸附羅丹明6G。討論了鋁膜厚度、二氧化硅厚度對羅丹明6G熒光強度的影響,在鋁膜厚度為60nm,二氧化硅厚度為138nm的基底上得到最大熒光強度,強度為對照組的20倍。(3)基于布拉格衍射的熒光增強基底,以單分散Si02膠體納米粒子為原料,采用垂直沉積法在玻片上制備十種光子禁帶位置不同的膠體光子晶體薄膜,用核糖填充光子晶體孔隙,最后在表面覆蓋介孔二氧化硅膜用于吸附羅丹明6G。討論了光子禁帶位置、光子晶體膜厚度對羅丹明6G熒光強度的影響,使用濃度為0.75%的醇溶膠沉積出的光子禁帶位置在595nm的基底表面得到最大熒光強度。(4)基于熒光增強基底的氣敏傳感陣列的制備及氣體檢測,利用金屬卟啉配合物和有機熒光染料與氣體反應(yīng)后熒光強度發(fā)生變化的特性,將這些染料滴在基于布拉格衍射的熒光增強基底上,制備成氣敏傳感陣列,設(shè)計了電子鼻裝置,用于檢測乙醇和乙酸的飽和蒸汽。通過Matlab對采集到的陣列與氣體接觸反應(yīng)前后的圖像數(shù)據(jù)進行處理,得到的結(jié)果用于區(qū)分氣體種類。
【關(guān)鍵詞】：熒光增強 局域表面等離子體共振 鋁鏡反射 布拉格衍射 傳感陣列 氣體檢測
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH83
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-31
• 1.1 電子鼻10-15
• 1.1.1 電子鼻的定義10-11
• 1.1.2 電子鼻發(fā)展簡史11-12
• 1.1.3 電子鼻工作原理12
• 1.1.4 電子鼻在多領(lǐng)域中的應(yīng)用12-13
• 1.1.5 電子鼻技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢13-15
• 1.2 熒光氣敏傳感陣列15-18
• 1.2.1 氣體傳感器15-16
• 1.2.2 卟啉熒光氣體傳感器16-17
• 1.2.3 卟啉熒光氣敏傳感陣列17-18
• 1.3 金屬表面增強熒光18-22
• 1.3.1 金屬表面增強熒光原理18-19
• 1.3.2 影響金屬表面增強熒光效果的因素19-20
• 1.3.3 固體金屬膜增強熒光的相關(guān)研究20-21
• 1.3.4 液相金屬納米粒子增強熒光的相關(guān)研究21-22
• 1.4 光子晶體增強熒光22-25
• 1.4.1 光子晶體的概念及性質(zhì)22-23
• 1.4.2 垂直沉積法制備光子晶體23
• 1.4.3 膠體晶體的光子禁帶的調(diào)控23-24
• 1.4.4 光子晶體增強熒光24-25
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容25-27
• 參考文獻27-31
• 第二章 基于局域表面等離子體共振的熒光增強基底31-43
• 2.1 序言31-32
• 2.2 實驗部分32-35
• 2.2.1 試劑與儀器32
• 2.2.2 真空蒸鍍法制備金膜32-33
• 2.2.3 二維膠體晶體膜的制備33-34
• 2.2.4 介孔二氧化硅膜的制備34-35
• 2.2.5 基于局域表面等離子體共振的熒光增強基底對R6G的熒光增強35
• 2.3 結(jié)果與討論35-40
• 2.3.1 基于局域表面等離子體共振的熒光增強基底的制備35-38
• 2.3.2 基于局域表面等離子共振體的熒光增強基底對R6G的熒光增強38-40
• 2.4 本章總結(jié)40-41
• 參考文獻41-43
• 第三章 基于鋁鏡反射的熒光增強基底43-52
• 3.1 序言43
• 3.2 實驗部分43-44
• 3.2.1 試劑與儀器43
• 3.2.2 真空蒸鍍法制備鋁膜43-44
• 3.2.3 二氧化硅膜的制備44
• 3.2.4 基于鋁鏡反射的熒光增強基底對R6G的熒光增強44
• 3.3 結(jié)果與討論44-50
• 3.3.1 基于鋁鏡反射的熒光增強基底的制備44-47
• 3.3.2 鋁膜厚度對R6G熒光強度的影響47-48
• 3.3.3 二氧化硅膜厚度對R6G熒光強度的影響48-49
• 3.3.4 基于鋁鏡反射的熒光增強基底對R6G的熒光增強49-50
• 3.4 本章總結(jié)50-51
• 參考文獻51-52
• 第四章 基于布拉格衍射的熒光增強基底52-65
• 4.1 序言52
• 4.2 實驗部分52-53
• 4.2.1 試劑與儀器52-53
• 4.2.2 二氧化硅膠體光子晶體薄膜的制備53
• 4.2.3 核糖封閉膠體光子晶體薄膜53
• 4.2.4 基于布拉格衍射的熒光增強基底對R6G的熒光增強53
• 4.3 結(jié)果與討論53-63
• 4.3.1 基于布拉格衍射的熒光增強基底的制備53-56
• 4.3.2 膠體光子晶體反射峰位置對R6G熒光強度的影響56-58
• 4.3.3 膠體光子晶體厚度對R6G熒光強度的影響58-60
• 4.3.4 基于布拉格衍射的熒光增強基底對R6G的熒光增強60-63
• 4.4 本章總結(jié)63-64
• 參考文獻64-65
• 第五章 基于熒光增強基底的氣敏傳感陣列的制備及氣體檢測65-76
• 5.1 序言65-66
• 5.2 實驗部分66-69
• 5.2.1 試劑與儀器66-67
• 5.2.2 基于熒光增強基底的氣敏傳感陣列的制備67
• 5.2.3 氣體反應(yīng)腔的制備67-68
• 5.2.4 電子鼻裝置的組裝68-69
• 5.2.5 氣體檢測操作及采集圖像步驟69
• 5.2.6 熒光增強基底與TLC對氣敏陣列氣體檢測的影響對比69
• 5.3 結(jié)果與討論69-73
• 5.3.1 基于熒光增強基底的氣敏傳感陣列氣體檢測69-71
• 5.3.2 熒光增強基底與TLC對氣敏陣列氣體檢測的影響對比71-73
• 5.4 本章總結(jié)73-74
• 參考文獻74-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-77
• 碩士期間發(fā)表的論文77-78
• 致謝78

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