A PdPc-PANI Modified SAW Sensor and Phosphorous-Containing Toxic Gas Detection
酞菁钯-聚苯胺修饰声表面波传感器及含磷毒气的检测

针对含磷毒气快速检测问题,以自制的杂化酞菁钯.聚苯胺为敏感膜材料,设计了一种双信道声表面波(SAW)传感器.阐述了传感器的基本原理,推导出以有机膜作为信道中间介质时,差频输出△f由物理化学吸附两种机制叠加的数学模型.依据声波振荡条件,设计了146±5MHz振荡频率的信号采集电路;以钽酸锂晶体为压电基片,通过MEMS微加工技术形成叉指电极对和加热膜;以真空镀膜工艺将敏感膜材料成膜,修饰在SAW信道中间区域构成SAW传感器.测试结果表明:最优气敏性时的材料配比为PdPc0.35PANI0.65;芯片加热60～80℃可提高性能,响应时间≤30s;输出与测试气体浓度与数学模型一致,为线性变化率-110kHz(mg/m3)的N型线性关系;抗汽油、CO2等气体干扰;80天稳定性考核,△f≤±0.1kHz,满足实际使用要求.