摘要：基于谐振调幅电压激励石英晶体微天平设计了一种分子键裂型生物传感系统。该传感系统通过Arduino控制数字信号发生器DDS 9854产生正弦波以激励9.98 MHz压电石英晶体。采用了自主振荡电路法和被动激励振荡法,在低振幅(2 V)下以谐振电路法测定晶体谐振频率,通过高速继电器切换到被动调幅激励电路中,经数控放大器调节不同激励电压实现谐振调幅,增大石英晶体表面的剪切动量,从而实现分子键裂。随着调幅电压的升高,晶体表面物质的动量增加,导致分子键断裂,通过谐振电路频率和调幅电压值在数分钟内可得到晶体表面物质结合强度的信息。将传感系统应用于A型金黄色葡萄球菌细胞壁蛋白(蛋白质A)和免疫球蛋白IgG体系,在调幅电压激励下会抑制二者的结合。同时,在不同激励电压下可区分蛋白质A与IgG的结合强度。

摘要：为了实现D-柠檬烯气体的检测,基于热聚合法合成了分子印迹聚合物(MIP)作为传感器敏感材料,通过自组装形式与石英晶体微天平(QCM)结合形成MIP-QCM传感器,并研制了一种D-柠檬烯气体的检测系统。研究结果表明,所开发的气体检测系统在300~2400 mg/m^(3)的质量浓度范围内对D-柠檬烯气体呈现良好的线性响应,其灵敏度为0.055 Hz/(mg·m^(-3)),响应时间为115~182 s,恢复时间为95~164 s。此外,系统检测频率响应值的标准差为2.16%,并且频率下降偏移小于5%,展现出良好的重复性和稳定性。

摘要：设计并制作了一种单片集成的阵列式QCM(石英晶体微天平)传感器,介绍了设计思想和方法,用网络分析仪对实验器件进行了分析。阵列传感器设计成分时扫描激励的工作模式,通过选通电路对阵列各单元进行扫描激励,实现各单元的依次工作。避免了各谐振器单元之间可能的振动耦合,从而可以在单个石英晶片上集成尽可能多的器件。该阵列式QCM传感器加工工艺简单,频率一致性好,平均频率稳定度达到±0．2ppm／h。

摘要：耗散型石英晶体微天平(QCM-D)是基于石英晶体的压电效应对其电极表面质量变化进行测量的仪器,已被证明是一种高灵敏的在线表界面过程分析工具.本文综述了近年来木质纤维素薄膜制备及应用QCM-D研究其酶解过程的分析进展,分别从薄膜制备、纤维素酶吸附(纤维素、木质素、混合底物)、酶解历程分析、动力学建模等4个方面进行简要介绍.上述研究成果有助于理解纤维素酶与木质纤维素的相互作用规律,为设计新型复配酶制剂、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导.

摘要：为改进晶体谐振器在阻尼介质中频率的稳定性和分辨率,研究了分辨率和干扰频率的理论关系,采用D触发器设计混频电路来减小回路的噪音干扰,由此分析了石英晶片上附着微小质量和液体时的等效电路,并制作了QCM传感器,得到了电路响应曲线;取4MHz、10MHz的谐振器在液体中进行了试验。结果表明:提高晶体谐振器的分辨率,减小噪音在谐振器中的出现比提高频率更有效。

摘要：针对目前检测仪器灵敏度低、实时性较差等问题,设计了以FPGA为核心的高精度QCM检测系统。并行处理、预测技术和FPGA可重构功能相结合,加快了数据处理速度,提升了硬件集成度,抑制了噪声干扰,提高了检测分辨率。为验证系统性能,在阻尼介质中进行了测试。结果表明,与QCM传感器一起配合,该系统完全满足高精度、实时测量的要求。

摘要：利用压电石英晶体的振动频率对其电极表面负荷敏感的特点和现场可编程(逻辑)门阵列(FP-GA)与单片机的控制功能,同时,利用纳米免疫磁微珠具有增大负载响应和磁分离的能力,结合特异性生物化学反应,设计了一种用于早期肺癌诊断的纳米生物电子微系统。通过该系统对蒸馏水和CPA—Y2肺癌细胞溶液的测量结果表明:该系统具有较好的线性变化规律,能准确反映被测生物物质的质量或含量,对实现肺癌的早期诊断和筛查具有重要的参考价值。

摘要：利用DDS数字发生器产生可调的基准频率源,使差频值在最优范围内,设计制作基于Arduino单片机作为核心控制源的便携式石英晶体微天平分析仪。氯化钠质量响应相关系数为0.9989;与不同粘度丙三醇的响应实验表明,Δf与1/2呈线性关系,说明仪器响应性良好。铜的电沉积实验结果1ngCu引起0.61Hz频率的变化,为理论值的82.4%,表明本仪器还可与电化学工作站联用。

摘要：针对化工生产过程中易出现的氨气泄露等问题,采用共聚法合成了羧基功能化介孔硅材料(COOH/SBA-15),并将其作为敏感材料设计了一种石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)式氨气传感器.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、全自动比表面积和孔隙度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等对敏感材料的形貌和结构进行了表征,并系统地研究了基于COOH/SBA-15的QCM传感器的气敏性能.测试结果表明该传感器对氨气(NH3)的检测限可达到10-6(体积分数),所合成的COOH/SBA-15-2样品对体积分数为20×10-6的NH3响应恢复时间分别为5s和7s.同时,该传感器对NH3具有较高的化学选择性和稳定性,具有较高的实用价值.

摘要：基于压电晶体谐振频率的偏移与其表面质量负载相关的基本原理,将巯基乙胺和对巯基苯甲酸层层自组装修饰到压电石英晶振金电极和金纳米粒子上,设计出一种基于纳米金放大质量效应的压电传感方法用于水中Cd2+、Cu2+、Pb2+、Hg2+的检测。与原子吸收法、分光光度法、质谱法及电化学等检测方法相比,该方法具有操作简单、仪器便携、成本低廉等优点,灵敏度和重现性与常规测量方法基本相当。