涂敷脲醛树脂的石英晶体微天平湿度传感器.pdfVIP

第25卷 第2期 传 感 技 术 学 报 V01．25 No．2 2012年 2月 CHINESEJOURNALOF SENSORSAND ACTUATORS Feb．2012 QuartzCrystalMicrobalanceCoatedwithUreaFormaldehyde Resin FilmsUsed asHumiditySensor LVRixinZHOU XuechouFENGMinghuiWANG Yulin CAIXiangyangZHENGXinyu (CollegeofLifeSciences，FujianAgricultureandForestry，Fuzhou350002，China) Abstract：Thispaperreportsanovelquartzcrystalmicrobalance(QCM)humiditysensor．First，theurea— formaldehyderesin(UFR)polymerwassynthesizedinalkalineconditions，andthenthepolymerwaspreparedin situbypolymerizationonthequartzcrystalelectrodeinacidicconditionstoform thesensitivelayerofthehumidity sensor．Theinfluenceoffilm thicknessonthedetectionofsensitivity，thecharacteristicsofresponse，repeatability， stabilityofthesensorwerealsoinvestigated．Experimentresultsindicated thatthefrequencyofthesensorcoated with UFR film changed significantly with relative humidity，and the newly developed sensor exhibited good reproducibilityandstability．Theproposedsensorcanbeappliedtodetecthumidityinpracticalproduction． Keywords：QCM(QuartzCrystalMicrobalance)；humiditysensor；ureaformaldehyderesin EEACC：7230L doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．02．004 涂敷脲醛树脂 的石英 晶体微天平湿度传感器木 吕日新，周学酬，冯 明辉 ，王玉林，蔡向阳，郑新宇 (福建农林大学生命科学学院，福州 350002) 摘 要 ：在碱性条件下预先合成脲醛树脂单体，然后在酸性条件下于石英晶体的电极上原位合成脲醛树脂高分子薄膜，制备 了石英晶体微天平湿度传感器。同时考察敏感膜厚度对检测灵敏度的影响以及传感器的响应特性、重复性和稳定性。试验 结果表明：涂敷脲醛树脂薄膜的传感器频率随测试的相对湿度变化明显，传感器具有 良好的重复性和稳定性。制作的湿度传 感器可应用于实际的生产、生活中。 关键词 ：石英品体微天平；湿度传感器；脲醛树脂 中图分类号：TP212 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—1699(2012)02—0166—04 相对湿度是指待测空气的水汽压与相 同温度下 的检测方法，且具有稳定、灵敏度高等特点。其对质 的饱和水汽压的比值。在实际生活中，例如：气象、 量的变化可达到纳克级 (10 g)质量检测精度。 临床、农业、生物技术和制造业等领域，准确、可靠地 Saurebrey方程 l6给出了石英晶体的质量一频率变化 测量和记录空气相对湿度 的变化过程具有重要的 关系，当在石英晶体表面增加一层薄膜后，薄膜质量 意义 【。