用于痕量胺类同系物检测的谐振式微悬臂梁传感器.pdfVIP

第24卷 第9期 传 感 技 术 学 报 V01．24 No．9 2011年 9月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Sep．2011 DetectionofTraceAmineHomologueswithResonantMicro-CantileverSensors YANG Tiantian，YU Haitao，XU Pengcheng，LIXinxin fStateKeyLab TransducerTechnology，ShanghaiInstitute M r0sysmandInformationTechnology’、 ＼ ChineseAcademy0厂Sciences，Shanghai200050，China ， Abstract：Featuringhugespecificsurfacearea，synthesizedSBA一15mesoporoussilica isfunctionalizedbyinner— channel—wallmodificationof— C00H sensinggroupsforhigh—specificaminehomologuesdetectionattraceleve1． Withthedevelopedsensingmaterialloadedonresonantmicro-cantilever，thespecificallyadsorbedaminehomologue moleculesactasanaddedmasstoshiftthecantileverresonant—frequencyforgravimetricsensing—signalreadout．The resonantcantileversensorexperimentallyexhibitsanultra-finedetection limitatppb leveroframinehomologue gases．Thesensingresponsestoaseriesofaminehomologuesareinaccordancewiththeintensityoftheirbasicties ingasphase． Keywords：MEMS；chemicalsensor；micro—cantilever；mesoporousmaterials；amine EEACC：7230L；7310G doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．09．001 用于痕量胺类同系物检测的谐振式微悬臂梁传感器冰 杨天天，于海涛，许鹏程，李昕欣 (中国科学院上海微系统与信息技术研究所，传感技术联合国家重点实验室，上海200050) 摘 要：采用化学修饰法，将酸性羧基基团嫁接于高比表面的积的SBA一15介孔材料中，然后将该功能化介孔材料负载于集 成谐振式微悬臂梁表面，制得一种高性能的挥发性胺类同系物传感器。胺类分子的吸附将导致质量型微悬臂梁传感器谐振 频率的下降，传感器检测下限可达 ppb量级。对一系列胺类同系物的检测结果表明，胺类分子在羧基功能化介孔表面的吸附 程度与其气相碱度强弱有关。 关键词 ：微电子机械系统；化学传感器；微悬臂梁；介孑L材料；胺 中图分类号：TP212．2；0472．4 文献标识码：A 文章编号：1004—1699(2011)09—1233一O5 挥发性胺类同系物是主要包括 甲胺、二 甲胺、三 型化、灵敏度高、响应迅速、可批量生产、易于集成 以 甲胺等的恶臭污染物，通常有毒性作用，不仅嗅觉阈 及重复性好等优点成为了近年来化学传感器研究的 限值低，而且是致癌物亚硝胺的前体物。胺类物质 热点[3-51。微悬臂梁化学传感器的敏感区域表面涂 的检测对于环境分析以及保护人的健康至关重要， 覆有一层具有特异性识别能力的敏感薄膜，当被测 在临床上也十分值得关注。此外，三 甲胺的检测还 物分子被特异性吸附到微悬臂梁表面时，产生机械 是评估鱼类食品新鲜度的重要指标之一 。用来