感应元件：应用于生产工艺控制、环境监测的新型信息元件

感应元件广泛应用于生产工艺控制、环境监测等方面。20世纪90年代，以光纤技术与智能高分子膜相结合的光学传感器代表了传感器技术的发展方向。不同感应膜的传感器特性各异。利用静电相互作用、π电子交换作用、氢键、疏水性相互作用等分子间作用，实现选择性结合，分子链构象、分子聚集态以及膜表面特性也可感知环境变化。宏观上表现为传感、选择性渗透、分离，还可制成新型信息元件。

SPR光纤气体传感器，可用于远距离检测。利用热蒸发技术在光纤的硅核上沉积50nm的银膜，在银膜上利用自组装技术自组装一烷烃硫醇单层，再在之上自组装敏感膜。带有修饰膜的光纤和SPR组成了SPR光纤气体传感器。该传感器可检测卤化的碳氢化合物，如三氯乙烯、碳四氯化物、氯仿和氯化物，其检测限度分别为0.3%，0.7%，1%和2%，吸附和脱附时间均不超过2min。

用于测量物质含量的传感器，如根据全-（2，6-二-O-异丁基）-β-环糊精（DOB-β-CD）对固定于增塑PVC膜中的meso-四（4-甲氧基苯基）卟琳（TMOPP）有明显的荧光增强效应，且该荧光可被溶液中的二氧化碳可逆猝灭等特性，可研制一种用于测定水溶液中二氧化碳含量，即[H2CO3]浓度的荧光敏感膜。当[H2CO3]浓度的范围为4.75×10-7～3.9×10-5mol/L时，荧光敏感膜的检测效果为最好，该传感器具有响应迅速、重现性好、常见的离子无明显干扰等优点。(www.xing528.com)

以四甲氧基硅烷（TMOS）和掺杂剂二甲基二乙氧基硅烷（DM-DEOS）为共前驱体，硝酸为催化剂，甲酰胺为干燥剂（DCCA），采用有机改性溶胶-凝胶技术，可制备用于水体中铅离子测定的光化学传感膜。传感膜通过膜上指示剂2-羟基-1-萘甲醛-8-氨基喹啉与水中铅离子发生化学反应产生荧光增强而对铅离子进行检测，其线性范围为1.0×10-7～5.0×10-5mol/L，检测限为3.6×10-8mol/L。该传感膜对指示剂的包埋性能良好，对铅离子有较高的响应灵敏度，检测限接近目前国际上铅离子传感器的最好水平，达到10-8mol/L级。

将带有冠醚和杯芳烃结构的功能材料与基材膜进行结合，这种复合智能膜上具有通过自组装形成的碱金属离子通道，能够特异性地捕捉碱金属离子，再通过溶解扩散的机制将捕获的碱金属离子从膜的一侧向另一侧快速地进行转运。这种碱金属识别型智能膜将在未来有望用于制备碱金属离子传感器，对碱金属离子敏感的水体进行检测，如果特定的碱金属离子超标，则发出警报，从而达到控制碱金属离子浓度的效果。同样也能应用于对电子行业的高纯用水的碱金属离子浓度的测试，用以弥补电导率仪等传统离子浓度测定手段的缺陷，在金属离子分离和回收、药物控制释放、渗透压控制和快速离子响应等方面将具有广泛的应用价值。