基于微纳谐振敏感效应的界面分子作用热力学/动力学参数提取与材料特性评估装置

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

61527818

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

李昕欣

完成单位：

中国科学院上海微系统与信息技术研究所

中文关键词：

气体传感器; 化学机械传感器; 敏感效应; 参数定量提取; MEMS传感器;

项目类型：

国家重大科研仪器研制项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2020-12-31

中文摘要：

大量先进材料基于分子界面作用的工作原理（如敏感、催化、吸附固化等材料），材料性能由反映分子作用本质的物理化学参数决定。将表象特性转换为背后的热力学与动力学参数（即材料基因），建立材料物理化学模型，对材料高效优化开发有重要意义。为填补超微量材料热力学/动力学参数快速提取设备的空缺，本研究用微纳谐振敏感效应实时表征参与界面作用的分子数量及过程变化，提出基于超灵敏微纳传感器变温实验创新方法，可准确提取超微量（纳克）样品对痕量浓度（ppt-ppm）分子作用的整套热力学/动力学参数如焓、熵、自由能、活化能、作用位点数、可用温度及速率常数等，建立反映材料物理化学本质的定量化模型。基于该原理研制材料参数提取和特性测试评估装置，可广泛用于材料研究、优化设计和产品开发。装置由微纳谐振传感器、可变控温器、信号采集处理器、计算软件、与气/液相分子作用的功能材料专家评估系统、标准浓度对象分子发生与供样系统等构成。