敏感膜集成特种光纤氟离子传感器设计及其性能研究
编号:11 访问权限:公开 更新:2021-07-05 11:26:24 浏览:191次 口头报告

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摘要
适量的氟可以促进牙齿和骨骼的钙化,使牙釉质形成坚硬细密的氟磷灰石表面保护层,起到抗酸腐蚀作用,预防龋齿的发生。 过量的氟会造成人体氟中毒而产生氟斑牙、氟骨症,对神经系统、消化系统、泌尿系统、内分泌和免疫功能等都会产生不良影响。因此,饮用水中氟化物的定量检测至关重要。
(1)用薄芯光纤制作马赫-曾德尔干涉仪,通过层层自组装将钕改性壳聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯涂覆在薄芯光纤表面,形成了厚度为690nm的敏感薄膜。该传感器对氟离子的灵敏度为14.145nm/ppm,响应时间为60s,并具有较好的温度、pH和时间稳定性。(2)为提高检测便利性,用薄芯光纤制作了粗锥迈克尔逊干涉仪,并通过溶胶-凝胶法制备了铝掺杂氧化锌敏感材料。通过XRD、XPS、TEM和SEM表征了敏感材料和敏感膜形貌。测试结果表明,该传感器的平均灵敏度为60.016pm/ppb,响应时间为20s,并具有优异的选择性和较好的稳定性。(3)为进一步缩小传感器体积,用无芯光纤和薄芯光纤制作了基于端面封装的迈克尔逊干涉仪,并涂覆CeCO3OH敏感膜,该传感器的平均灵敏度为2.4266nm/ppm,响应时间为25s,并表现出对氟离子优异的选择性,良好的稳定性。
 
关键词
暂无
报告人
冯文林
教授 重庆理工大学

冯文林(1976.9-),教授,博士,博士研究生导师。
2017年入选重庆市巴渝学者特聘教授,2018年入选重庆市科技创新领军人才,现任重庆理工大学理学院副院长,兼重庆市高校科研创新团队-“先进光电功能材料与器件”带头人、“光学工程”学科点负责人、长春理工大学博士研究生导师、绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室主任、现代光电检测技术与仪器重庆市重点实验室副主任、重庆理工大学学术委员会委员、光电功能材料重庆市重点实验室学术委员会委员、中国仪器仪表学会-微纳器件与系统技术分会理事、重庆市物理学会常务理事、科技部青年创新人才项目评审专家、国家自然科学基金项目通讯评审专家,并担任《J.Mater. Chem. C》、《Opt. Express》、《Nanotechnology》、《中国科学》等国内外十余种有影响力期刊的审稿专家。先后获西华师范大学学士、硕士学位和四川大学博士学位,并曾于2009-2011年重庆大学“光学工程”博士流动站博士后、2011-2012清华大学访问学者、2013-2014美国阿肯色大学访问学者。近年来,主持了国家自然科学基金面上项目、教育部重点科技项目、人社部留学回国项目、重庆市科技创新领军人才项目、重庆市教委重大科技项目、重庆市科委民生基金等二十余项,并在《Nanoscale》、《Sens. Actuators B: Chem.》、《Appl. Surface Sci.》、《Dalton Trans.》等国内外SCI/EI期刊发表高水平论文150余篇,其中第一作者或通讯作者130余篇,被引1500余次;获权国家发明专利12件;出版学术著作1部和专业教材2部,获重庆市教学成果奖和重庆市自然科学奖各1次。

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