甲醛(HCHO),又稱蟻醛,是一種無色有刺激性氣味的氣體,其物理化學(xué)性質(zhì)為易溶于水,能與水、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑按任意比例混溶。液體在較冷時(shí)靜置久時(shí)容易渾濁,在低溫的時(shí)候形成三聚甲烷沉淀。純甲醛還具有強(qiáng)還原作用,尤其在堿性溶液中。
甲醛傳感器的出現(xiàn)主要完成了以下工作:
?。?)采用分子模擬技術(shù)中的分子動(dòng)力學(xué)方法,模擬帶有典型功能基團(tuán)的有機(jī)敏感材料對(duì)甲醛氣體的吸附作用,在分子結(jié)構(gòu)的水平上對(duì)甲醛分子在有機(jī)敏感材料表面的作用機(jī)理進(jìn)行討論,通過幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化和熱力學(xué)計(jì)算,找出對(duì)甲醛較為敏感的功能基團(tuán),據(jù)此選擇敏感材料;并利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證分子模擬的結(jié)果,為今后的敏感材料的分子模擬設(shè)計(jì)方法的建立提供基礎(chǔ)理論。
?。?)建立甲醛氣體的標(biāo)定系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬得到的對(duì)甲醛有響應(yīng)的有機(jī)敏感膜材料。通過已有膜材料的試驗(yàn)分析,目前,對(duì)3~12ppm濃度的甲醛已有較好的響應(yīng)。
甲醛傳感器是通過石英晶振的壓電效應(yīng),把待測(cè)物質(zhì)的濃度信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào),研究QCM的核心問題是石英晶體表面敏感薄膜的制備和QCM傳感器微小相對(duì)頻率變化量的檢測(cè)。詳細(xì)探討甲醛傳感器的工作原理并簡(jiǎn)單介紹微小相對(duì)頻率變化量的檢測(cè)標(biāo)定系統(tǒng)。傳感器有時(shí)也稱為換能器、變換器、變送器或探測(cè)器。一般是利用物理、化學(xué)和生物等學(xué)科的某些效應(yīng)或機(jī)理按照一定的工藝和結(jié)構(gòu)研制出來的。因此,傳感器的組成細(xì)節(jié)有較大差異,但總的說來,傳感器通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的敏感元件(sensing element)或接受器(receptor)和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件(transduction element)或換能器(transducer)以及相應(yīng)的電子線路所組成。