第33卷第3期 2013年9月
化学传感器 CHEMICALSENSORS
声表面波气体传感器聚合物敏感膜材料的选择
穆宁*邵晟宇潘勇杨柳
（防化研究院，北京102205）
Vol. 33, No. 3 Sept .2 013
摘要：聚合物敏感膜材料是声表面波(SAW)气体传感器应用最为广泛的膜材料。该文就聚合物敏感膜材料的吸附原理、物理性质以及线性溶解能关系(LESR)予以论述。给出了筛选和设计特种性能聚合物膜的方
法，旨在为声表面波气体传感器选择或设计合适的聚合物敏感膜材料提供依据，关键词：SAW传感器；聚合物；LESR
Mu Ning', Shao Cheng-yu, Pan Yong, Yang Liu
(Research Institute of Chemical Defence, Beijing 102205, China)
Abstract: Most of sorbent layers on surface acoustic wave vapor sensors are polymers. The absorption theory physical characters and linear solvation energy relationship of polymer coatings were discussed in this paper. The methods of choosing and designing functional polymer were introduced on which basis to choose suitable polymers coatings for SA W vapor sensors.
Key words: SAW sensor, polymer; LESR
0引言
自1979年Wohltjen等首次将声表面波(SAW)技术用到气体传感器以来"),经过二十多年的研究与发展，已经研制出H、SO2、HS、NH NO2、有机气体等声表面波（SAW)传感器[2]。同时，SAW传感器的核心部分、延迟线上的敏感膜材料也取得了较大的发展，有金属、金属氧化物、酷菁类、基烷烃分子、聚合物、超分子等[3]。在这些膜材料中，聚合物膜材料因其应用范围广、结构规律强、设计容易而成为研究最多、应用最广的敏感膜材料[4~5]。该文就近年来SAW传感器聚合物敏感膜的研究成果以及如何选择和设计合适的聚合物膜材料等方面予以论述。
聚合物膜材料与气体的作用理论 1
SAW气体传感器的响应是通过延迟线上敏感膜材料对气体的可逆吸附引起的。这就要求聚*通讯联系人，E-mail:sdmuta@163.com
合物对气体的作用不能是共价键，只能是弱相互作用如氢键、偶极、范德华力等。
气体吸附到聚合物的过程类似溶解过程。当
聚合物膜与待测气体发生作用时，待测气体在气相和聚合物相之间重新分配直至达到热力学平衡状态，如图1。
Vapour Polymer thinfilm Aopustic wave
图1气体分子在气相和聚合物相间的分配平衡 Fig.1Ilustration of the equilibrium partitioning of vapou
molecules between gas phase and polymer
聚合物对待测气体的吸附结果由分配系数 K.表示：