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含冠醚的膦酸化杯[4]芳烃薄膜的制备及其气体传感性能

DOI：10.1109/JSEN.2018.2878840 期刊：IEEE Sensors Journal 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 带有磷酸基团和冠醚基团的杯[4]芳烃被证明在挥发性有机化合物(VOC)蒸汽传感器活性层方面具有显著应用前景。通过改变不同的烷基侧链可调控其化学传感选择性和灵敏度。这些有机结构体采用旋涂法成功沉积于镀金玻璃表面。利用表面等离子体共振(SPR)技术检测VOCs，以此评估杯[4]芳烃衍生物的化学传感性能。将杯[4]芳烃衍生物旋涂薄膜暴露于多种VOC蒸汽中，记录其对氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、乙醇、苯和甲苯等特定分析物蒸汽的共振角变化。测量在室温下进行，响应快速且完全可逆。传感结果显示相似的响应模式，数据表明杯[4]芳烃衍生物薄膜对氯仿的响应远高于其他测试VOCs——化合物1、2和3的响应值分别为0.47×10?3、1.042×10?3和1.952×10?3(%/ppm)。此外，还从分析气体分子的摩尔体积、偶极矩和折射率等方面评估了薄膜的气体传感相互作用机制。
作者： Inci Capan，Mevlut Bayrakci，Matem Erdogan，Mustafa Ozmen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

探索一种基于旋涂薄膜的传感器，该薄膜由具有不同烷基链长度冠醚基团的膦酸化杯[4]芳烃制成，用于检测氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、乙醇、苯和甲苯等挥发性有机化合物（VOCs）。

研究成果

研究表明，具有不同烷基链长度冠醚基团的膦酸化杯[4]芳烃是挥发性有机化合物（VOC）传感器的有前途材料，对氯仿蒸气具有高灵敏度和选择性。未来工作将聚焦于研究更多VOC的响应并确定检测限。

研究不足

该研究仅针对有限种类的挥发性有机化合物（VOCs），并未通过测量所有VOCs的浓度分布来探究检测限。

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