1、石英晶體微天平(QCM)是一種高靈敏的質量傳感器，其信號測定方法有振蕩電路法和阻抗分析法兩種。阻抗分析法是一種高級的測量方法，它通過高頻阻抗計進行阻抗掃描測定可獲得壓電傳感器的多種化學信息。本論文在編寫阻抗計與計算機的聯(lián)機程序時，將多種數據分析方法加入程序中，實現(xiàn)數據的動態(tài)采集和分析，大大提高了QCM的信噪比，主要工作如下： 1)根據QCM的等效電路模型，導出了QCM諧振頻率的理論關系式。由此討論了QCM諧振頻率與在電導諧振峰某

2、高度處的中心頻率和跨度之間的關系，提出了平均諧振頻率的概念及其測量方法。研究了測定位置對諧振頻率測量值及其噪音水平的影響。結果表明，采用100點以上的測量位置所得平均的諧振頻率，可提高信噪比6倍左右。該方法程序簡單，能有效地降低儀器的隨機測量噪音，具有良好的實用性。該方法已用于QCM研究吸附過程的數據分析。在吸附實驗中先在QCM表面修飾一層聚苯乙烯薄膜，以QCM為研究工具，動態(tài)測量陽離子表面活性劑CPC在聚苯乙烯表面的吸附過程中的質量變

3、化，由此求出了有關吸附速率常數和吸附平衡常數，并討論了鹽濃度對吸附的影響。 2) 由相位一頻率曲線，從理論上給出了QCM的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。由此求出在某一相位下的串、并聯(lián)諧振頻率的平均值，進而獲得在多個相位下所得平均頻率的總平均值。結果表明，采用總平均頻率的噪音水平比傳統(tǒng)的零相位串聯(lián)諧振頻率的噪音水平大為降低。并討論了溶液粘度、密度的影響。所提方法已用于監(jiān)測陰離子表面活性劑SDBS在聚苯乙烯膜表面的吸附。由QCM的頻率

4、響應求出了吸附速率常數和吸附平衡常數。 3)根據阻抗頻譜的特點，提出了基于快速傅立葉變換法抑制壓電傳感器隨機測量噪音的方法，結果表明，利用該法能對阻抗頻譜進行有效平滑處理，濾噪效果明顯，所得頻率抗干擾能力大大增強。將該方法用于水中基線噪音消除，證明了其相對于其它方法的優(yōu)越性。依據所提出的數據處理方法，以QCM為工具研究了非離子表面活性劑TX-114在聚苯乙烯膜表面的吸附性能，得到了相關動力學、熱力學參數。 4)以硅酸鑭鎵