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甲醛是一种产量较高的重要化工原料,通常用于制造建筑材料、农药以及加工皮革等。近年来,随着人们生活水平的不断提高,室内装潢尤其普遍,大量的装修板材、胶粘剂中都含有超标的甲醛,由于建筑物的密闭性,长期居住会对人体造成一系列损害。因此寻找高灵敏度、高稳定性的甲醛检测方法就显得至关重要。表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是光与电介质/金属界面相互作用产生的一种物理光学现象,对介质折射率的改变十分敏感,由于SPR的高精度、高灵敏度等优点,SPR技术的应用也逐渐进入到各个领域。如生命科学的研究、环境监测等,因此SPR技术有望为各领域的新型产物开发提供方向。在SPR研究中,常用的金属有金(Au)、银(Ag)、铝(Al)等,其中Ag的SPR性能优于其他金属。然而Ag的化学性质不稳定,在空气中很容易被腐蚀,降低了SPR检测的稳定性和灵敏度。因此,本论文基于SPR技术对长时间暴露于实验室(常温常压)条件下的Ag膜的腐蚀过程进行了研究。我们对薄膜进行连续40天的SPR检测,计算结果显示,腐蚀产物Ag2S的体积分数及薄膜厚度随暴露时间均呈指数形式增长,得到了Ag膜在空气中的腐蚀程度随时间的变化关系。本论文的另一个主要研究内容是应用SPR技术研究了Ag/TiO2复合薄膜对甲醛气体的气敏特性。TiO2属于缺氧型氧化物,在制备的过程中极易形成氧空位,当接触还原性较强的甲醛气体时与氧离子发生反应,会改变TiO2的介电常数,从而导致SPR曲线发生变化。随着甲醛气体浓度的变化,SPR曲线的共振吸收峰的位置、吸收深度及峰宽都会发生改变。本文计算了SPR共振角随甲醛浓度变化曲线的线性度,以及不同甲醛浓度范围内的灵敏度和分辨力。结果表明随着甲醛浓度的不断升高,灵敏度不断增大,可分辨的甲醛浓度越来越小。