基于氣敏材料高通量測試平臺的材料篩選、陣列優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、電子鼻是一種人工嗅覺系統(tǒng),其最核心的部分是氣敏傳感器陣列。氣敏傳感器陣列通過組合不同性能特性的傳感器,可以提高對氣體的選擇性和識別能力。但如何組合,即陣列優(yōu)化問題,一直是這一領(lǐng)域的研究難點(diǎn),特別是從材料層面進(jìn)行組合并陣列器件化的過程。由于氣敏材料制備與性能調(diào)控方法眾多,導(dǎo)致:1、材料多種類制備耗時;2、材料性能快速評價較困難;3、材料組合數(shù)量龐大,陣列優(yōu)化效率低下。面對上述問題,本文中采用了一種氣敏材料并行制備工藝,設(shè)計制造了一臺氣敏材

2、料高通量測試平臺,同時提出了一種基于材料聚類的高效陣列優(yōu)化方法,并嘗試尋找一個對自然界氣味有較好選擇性的通用陣列,最后實現(xiàn)了陣列器件的制造與封裝。
　　設(shè)計和制造了一臺氣敏材料高通量測試平臺,該平臺具有36個測試通道,測試效率高;無需將氣敏材料制成器件,直接制成材料芯片,可提高器件制作效率;具有大的電阻測量范圍,可測試500Ω-100MΩ,且測試誤差小于5％;測試平臺控溫準(zhǔn)確,溫度控制精確在±1°C內(nèi);測試軟件操作簡單。
　

3、　以室內(nèi)主要空氣污染物為檢測對象,并行制備了金屬鹽離子表面改性的A和B材料芯片。基于氣敏材料高通量測試平臺,篩選出了8種對室內(nèi)主要污染物響應(yīng)較好的材料,制成了一個可以檢測8種室內(nèi)污染氣體的陣列器件。該器件具有小體積(23×17×10mm3)、低功耗(90mw/元件)等優(yōu)點(diǎn),可用于實時室內(nèi)空氣質(zhì)量的監(jiān)測。
　　為尋找一個對自然界氣味有較好選擇性的通用陣列,并行制備了SnO2和WO3的36材料點(diǎn)材料芯片,基于氣敏材料高通量測試平臺,檢