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离子敏传感器
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离子敏场效应晶体管(ISFET)pH计在产品质量检测中的应用
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&&p​H​值​作​为​产​品​质​量​检​测​非​常​重​要​的​指​标​,​目​前​有​三​种​常​用​的​p​H​值​检​测​方​法​,​新​型​的​离​子​敏​场​效​应​晶​体​管​(​I​S​F​E​T​)​p​H​计​具​有​电​极​机​械​强​度​高​、​样​品​消​耗​量​小​、​易​于​携​带​等​特​点​,​在​产​品​质​量​检​测​、​尤​其​是​现​场​执​法​检​测​中​是​传​统​p​H​计​非​常​重​要​的​补​充​。
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离子敏场效应晶体管_ISFET_的研究进展
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3秒自动关闭窗口优秀研究生学位论文题录展示电子聚合物基酶电极生物传感器的研究专　业: 材料物理化学关键词: 导电聚合物 胆碱酯酶 有机磷农药 电极生物传感器分类号: TP212.3形　态: 共 132 页　约 86,460 个字　约 4.136 M内容阅　读: 内容摘要随着人们环保意识的加强和人类可持续性发展的需要，对各种能监测环境中有毒有害物的传感器的需求越来越大。因此，开发和研究出新的性能更好、更加经济实惠的传感器来满足社会不断增长的需要是广大的研究工作者义不容辞的责任。本文从研制有机磷毒剂神经性毒剂的模拟剂传感器的三个方面一敏感材料、器件结构、敏感特性及工作原理出发，设计了三种不同结构的器件；同时利用导电聚合物对电信号的变化非常敏感的特点，创新性的将其与生物敏感的酶结合在一起用作生化战剂的敏感材料，通过自行设计制作的压电晶体传感器、离子敏传感器阵列、H离子敏的电荷流动型场效应管等传感器，把其中的生物反应信号、化学反应信号转换成电信号而读取出来。不仅在材料新颖性方面和器件的设计和制作方面都有自己的独特之处，而且在敏感膜的制备和材料的敏感机理等方面都有新的独到的发现。本论文主要涉及的研究内容包括如下几个方面:1采用化学方法和电化学方法制备了电子聚合物PEDOT和电子聚合物酶膜。发现化学方法制备的网孔状PEDOT膜具有较高的电导率；而采用电化学方法制备的PEDOT胆碱氧化酶ChOx膜具有更好的活性和不同于PEDOT膜的特征吸收波长，并找到了所制备的PEDOT/ChOx膜对底物胆碱的线性响应范围从1.0 ppm到51 ppm。2基于传统的离子敏器件ISFET的基础上，首次设计和制作出了阵列型的离子敏场效应管传感器，优化出化学方法制备的适宜于工SFET传感器应用的导电聚合物PEDOT膜和PEDOT固定化的胆碱酯酶膜。制备出了PEDOT固定化的胆碱酯酶场效应管传感器，搭建了一种能用ENFET传感器进行敌敌畏DDVP检测的测试系统，并对这种ENFET传感器的工作原理和敏感特性进行了一系列研究。3基于传统的离子敏器件ISFET的基础上，首次自行设计和制作了阵列型的H离子敏的电荷流动型场效应管，通过在开槽敏感栅上电化学沉积电子聚合物PEDOT薄膜，来检测对H的响应，发现这种H离子敏的电荷流动型场效应管对H离子的灵敏度高达0.955V/pH。并对其这种敏感机理进行了探讨。4首次采用自组装的方法在压电晶体的银电极表面组装了聚乙烯吡咯烷酮PVP的丁酰胆碱酯酶BuChE膜，对这种酶膜的特性用光电子能谱的方法进行了表征，发现酶的组装给膜带来了生物活性，并且找到了这种膜对敌百虫的线性响应范围从4.25 ppm到21.25 ppm。5首次自行设计和制作了具有不同电极面积的压电晶体传感器，通过沉积具有不同导电性的聚合物膜来筛选敏感材料，发现电导率高的电子聚合物膜对敌敌畏的毒剂环境具有更高的灵敏度，其线性响应范围从6.5 ppm到25 ppm，并对其敏感机理和电学参量电容的模拟计算进行了研究。基于上述研究，对PEDOT和胆碱酯酶所构成的生物电子材料在压电晶体传感器、离子敏场效应管传感器、电荷流动型场效应管传感器等器件上的应用进行了总结，并最后对所制备的传感器的进一步研究和应用作出了展望..……全文目录文摘英文文摘第一章 绪 论1.1生化传感器的国内外研究现状及发展趋势1.1.1场效应管型生化传感器1.1.2压电生化传感器1.1.3光纤生化传感器1.1.4声表面波生化传感器1.3论文的主要工作内容第二章 离子敏场效应管和压电晶体生化传感器的工作原理及制作2.1生物传感器的生物反应基础2.1.1酶分子的构成2.1.2酶与底物结合的机理2.1.3酶的催化机理2.2常见的压电晶体生化物传感器中换能器的结构及制作2.2.1压电元件的特性和基本结构2.2.2压电生化传感器的基本工作原理2.3离子敏场效应管ISFET器件2.3.1标准MOS器件的结构和制作工艺2.3.2场效应晶体管的工作原理2.3.3离子敏场效应管器件的设计与制作2.3.4离子敏场效应管器件的基本结构2.3.5离子敏器件的理论基础2.3.6离子敏场效应管生化传感器的工作原理2.4本章小结第三章 电子聚合物膜及电子聚合物固定化酶膜的制备与表征3.1引言3.2实验部分3.2.1实验试剂3.2.2实验仪器3.2.3导电聚合物膜及导电聚合物固定化酶膜的制备过程3.3结果与讨论3.3.1电子聚合物膜的制备与表征3.3.2电子聚合物固定化酶膜的制备及特性研究3.4本章小结第四章 电子聚合物固定化的胆碱氧化酶膜的制备及性能测试研究4.1引言4.2导电聚合物固定化的酶膜检测胆碱的工作原理4.3试验部分4.3.1原材料4.3.2仪器4.3.3操作步骤4.4结果与讨论4.4.1 PEDOT与PEDOT/Chox导电聚合物的电化学行为研究4.4.2化学与电化学方法聚合的PEDOT/Chox膜的XPS研究4.4.3用电化方法制备的PEDOT和PEDOT/Chox膜的UV特征4.4.4工艺条件的优化4.4.5标准胆碱溶液的校正曲线的绘制4.4.6样品的测试4.4.7干扰物的影响4.5本章小结第五章 电子聚合物基酶场效应管生物传感器的性能研究5.1引言5.2电子聚合物基酶场效应管的的工作原理5.3实验部分5.3.1实验试剂5.3.2实验仪器5.3.3电子聚合物基酶场效应管的设计与制备5.3.4电子聚合物基酶场效应管生物传感器的制备5.3.5电子聚合物基酶场效应管生物传感器的测试系统的搭建5.4结果与讨论5.4.1有栅的场效应管的静态特性测试5.4.2 ENFET裸电极的转移特性研究5.4.3电子聚合物ENFET裸电极的输出特性研究5.4.4电子聚合物ENFET的性能研究5.5本章小结第六章 H+离子敏的电荷流动型场效应管传感器的特性研究6.1引言6.2 H+离子敏的电荷流动场效应管传感器的基本结构6.3 H+离子敏的电荷流动场效应管的弛豫原因6.4电荷流动场效应管的工作原理6.5 HCFT的结构设计与制造6.5.1版图设计及主要参数6.5.2制备工艺与技术指标6.6试验部分6.6.1原材料6.6.2仪器6.6.3操作步骤6.6.4 H+离子敏的电荷流动型场效应管传感器的测试步骤6.7结果与讨论6.7.1恒电位下沉积PEDOT膜6.7.2栅区未沉积导电聚合物前的CFT的特性测试6.7.3栅区沉积导电聚合物前后的CFT器件的转移特性测试6.7.4成膜条件与阈值电压变化的关系6.7.5 HCFT器件在不同pH溶液中的转移特性6.7.6 HCFT器件的灵敏度6.8本章小结第七章 敌百虫压电晶体生物传感器的制备与性能测试研究7.1引言7.2实验部分7.2.1试剂与原料7.2.2传感器的制备与表征7.2.3特性测试7.3结果与讨论7.3.1硫醇、PVP及BuChE在银表面自组装成膜过程的在线监测7.3.2自组装膜的光电子能谱分析7.3.3两种传感器的响应特性7.3.4 BuChE-PVP膜传感器的线性响应7.3.5试样测试7.3.6干扰试验7.4本章小结第八章 电极形状修饰的敌敌畏压电晶体传感器的制备与性能测试研究8.1引言8.2常见的和特殊的压电晶体传感器的结构8.3压电晶体传感器的工作原理8.4试验部分8.4.1具有不同电极面积的压电晶体传感器的设计与制作8.4.2聚合物材料的选择和制备8.4.3聚合物膜表征8.4.4聚合物基的传感器的制备8.4.5传感器的敏感特性的测试系统8.5结果与讨论8.5.1四种敏感膜的电导率测试8.5.2聚合物膜厚的测试8.5.3传感器的敏感性测试8.5.4聚合物涂覆的各传感器的电学参量的模拟分析8.5.5传感器对样品的检测8.5.6传感器的选择性8.6本章小结第九章 结论与展望9.1结论9.2前景展望参考文献相似论文,113页,TP21,73页,TP21,103页,TP21,65页,TP21,52页,TP21,72页,TP21,80页,TP21 TH703,66页,TP21 TM726.1,80页,TP21 TP273,71页,TP21 TQ171.6,66页,TP21 TQ465.5 TP273,59页,TP21 V24,68页,TP211,79页,TP211,113页,TP211,52页,TP211,76页,TP211,101页,TP211,92页,TP211
TP391.9,53页,TP211 TH117.1中图分类:
> TP212.3 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器
& 2012 book.