级联式双参数SPR纤维传感器用于基于Ag膜和Ag/自组装纳米膜结构的RI和pH同时检测

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 纳米技术纳米技术
• 化学传感器 化学传感器

背景情况:

• 精确检测液体参数,如折射率 (RI) 和pH,对于科学研究和工业应用至关重要.
• 现有的传感器往往缺乏同时测量多个参数的能力,导致复杂的分析程序.
• 表面等离子共振 (SPR) 提供了一种敏感的方法来检测介质光学特性变化.

研究的目的:

• 提出和分析一种新的双参数SPR传感器,能够同时测量折射率 (RI) 和pH值.
• 为了比较激发SPR使用光子晶体纤维 (PCF) 中的覆盖模式与无核纤维中的核心模式的有效性.
• 优化传感器设计,以提高液态环境监测中的灵敏度和稳定性.

主要方法:

• 使用光子晶体纤维 (PCF) 作为基材制造双参数SPR传感器.
• 使用级联复合膜结构,用于RI传感的银膜和用于pH传感的聚烯酸/奇托桑纳米膜.
• 使用PCF的覆盖模式激发SPR,并分析传输频谱以评估性能.

主要成果:

• 与核心模式相比,PCF的覆盖模式激发的SPR效应表现出更强的信号和更好的损失峰值.
• 传感器实现RI的最大灵敏度为4122.44 nm/RIU (范围:1.333-1.385) 和pH的最大灵敏度为-57.82 nm/pH (范围:3.11-8.63).
• 实验验证证了传感器的良好稳定性和可重复性.

结论:

• 开发的基于PCF覆盖模式激发的双参数SPR传感器可以同时准确测量RI和pH.
• 传感器设计为各种科学和工业领域的实时监控和精确控制提供了一个有前途的平台.
• 这项工作推动了用于液体分析的先进光学传感技术的发展.