基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖薄膜的qcm湿敏传感器及构筑方法和应用
技术领域
1.本发明属于湿敏传感器技术领域，具体涉及一种基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖 (ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器及制备方法和应用。
背景技术：2.湿度检测在工业生产、食品行业、军事航天、农业种植、药品储存、生物医学等领域发 挥着重要作用。湿度过高会降低电器的安全性，加速食品的霉变；湿度过低会降低农作物的 产量，带来静电危害。另一方面，环境湿度对人体健康也有重要影响。湿度过高，易引发哮 喘、湿痹症和类风湿性关节炎，易影响人体的排汗功能；湿度过低，引起皮肤干燥，引发鼻 出血、咳嗽和呼吸道感染。
3.石英晶体微天平(qcm)传感器凭借自身高精度、低功耗、高灵敏和低成本等优点备受关 注。qcm传感器对纳克级别的质量变化非常敏感，当湿敏薄膜吸附水分子时，qcm的振动 频率减慢，过多的涂敷材料和过高的湿度会使qcm出现不稳定甚至停振现象。因此，qcm 传感器对湿敏材料的吸附性、成膜性、灵敏度和高湿稳定性提出了更高的要求。
4.魔芋葡甘聚糖(kgm)具有优良的成膜性、亲水性、凝胶性和水溶性，天然可提取，被广 泛应用于生物医学和食用薄膜加工领域。kgm有许多羟基，主链上随机分布的乙酰基阻止了 有序聚合物链的形成，这使得kgm更容易与水相互作用，且不会降低亲水性。然而，纯 kgm薄膜的耐水性较差，机械性能不足。醋酸纤维素(ca)具有亲水、可纺、稳定性好、不溶 于水、可生物降解以及成本低等优点。
5.因此，目前急需一种可改善qcm湿度传感器薄膜的结构与制备工艺，提升器件的感湿 特性，制备得到灵敏度高、湿度检测范围大、响应和恢复速度快、稳定性高和湿度滞后小的 qcm湿度传感器，推动湿敏检测的发展和应用。
技术实现要素：6.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm) 薄膜的qcm湿敏传感器及制备方法和应用，以解决背景技术中涉及的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖 (ca/kgm)复合薄膜的qcm湿敏传感器，通过静电纺丝技术制备的醋酸纤维素纺丝纤维 溶液与魔芋葡甘聚糖溶液混合后，涂覆至石英晶体微天平传感器的单侧电极表面，得到qcm 湿敏传感器。
8.本发明进一步的技术方案，
9.所述qcm湿敏传感器表面的两种材料紧密结合，醋酸纤维素在复合薄膜中起到支撑作 用，大量的魔芋葡甘聚糖附着在醋酸纤维素纤维上，醋酸纤维素纤维交错支撑着魔芋葡甘聚 糖薄膜，使复合薄膜表面粗糙；
10.或，所述醋酸纤维素纺丝纤维溶液与魔芋葡甘聚糖溶液形成复合薄膜的亲水角为
22.01
°
。
11.本发明还包括基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制 备方法，制备步骤包括：
12.(1)醋酸纤维素纺丝纤维溶液的制备
13.将ca粉末溶解在纺丝溶剂中，在60℃下进行加热搅拌，获得均匀醋酸纤维素纺丝溶液； 将酸纤维素纺丝溶液通过静电纺丝技术制备出均匀的醋酸纤维素纺丝纤维，溶解在 dmac中，得到醋酸纤维素纺丝纤维溶液；
14.(2)魔芋葡甘聚糖溶液的制备
15.将魔芋葡甘聚糖粉末溶解在去离子水中，在30℃水浴中加热并搅拌，获得具有良好分散 性的透明魔芋葡甘聚糖溶液；
16.(3)醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液混合
17.将步骤(1)和(2)中的醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液按一定比例混合， 通过磁力搅拌得到复合溶液；
18.(4)涂覆至qcm传感器表面
19.将步骤(3)中的复合溶液滴涂在预处理的qcm传感器单侧电极的表面，并烘干，得到 qcm湿敏传感器。
20.本发明进一步的技术方案，
21.所述步骤(1)中静电纺丝技术的参数设置为：静电纺丝针直径为0.52mm，静电纺丝电 压为16kv，接收距离为15cm，纺丝湿度固定在45％rh，纺丝温度为25℃，推进速度为 0.18ml/h。
22.本发明进一步的技术方案，
23.所述步骤(1)中醋酸纤维素纺丝纤维溶液的浓度为1mg/ml；
24.或，所述步骤(2)中魔芋葡甘聚糖溶液的浓度为5mg/ml；
25.或，所述步骤(3)中醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液的体积比为4:1。
26.本发明进一步的技术方案，
27.所述步骤(1)中的纺丝溶剂为丙酮与dmac，体积比为2:1。
28.本发明进一步的技术方案，
29.所述步骤(1)中的醋酸纤维素纺丝溶液的质量分数为16～17％。
30.或，所述qcm传感器的预处理为：将未涂覆材料的qcm用乙醇和去离子水反复清洗， 然后用氮气干燥。
31.本发明还包括基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)复合薄膜的qcm湿敏传感器 的应用，所述qcm湿敏传感器应用于湿度检测。
32.本发明进一步的技术方案，
33.所述湿敏传感机理为：
34.醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜含有大量的羟基，为水分子的吸附提供了丰 富的活性位点，当环境湿度较低时，膜上的羟基可以通过氢键与水分子发生化学吸附，当环 境湿度升高时，水分子之间形成物理吸附层，水分子进入薄膜内部，导致薄膜产生溶胀，而 溶胀程度与不同聚合物的结构有关，单一kgm亲水性强，易于与水相互作用，溶胀
程度大， 水不溶性纺丝纤维ca作为ca/kgm膜的支撑骨架，为水分子提供扩散通道，在一定程度上 缓解这种溶胀，有利于水分子的吸附和解吸，复合膜的溶胀极大地增加了qcm的频移，使 拟合曲线呈现非线性趋势，进而使传感器在中高湿度环境下频移显著增加并且响应迅速。
35.本发明进一步的技术方案，
36.所述qcm湿敏传感器水滴计数的应用测试：
37.在与qcm湿敏传感器表面平行并距离5mm处，每隔4～6s用滴管滴下一水滴，进行60s 的水滴计数测试；
38.当水滴下落至qcm传感器附近时，引起传感器湿敏薄膜附近的湿度增加，qcm传感器 的频移增加，并形成尖锐的峰，水滴滴落后，传感器湿敏薄膜附近的湿度恢复至空气湿度， 频移减小至起始状态。
39.本发明基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器及制备方法 和应用的有益之处：本发明使用静电纺丝工艺和滴涂法制备了醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖 (ca/kgm)薄膜传感器，且复合薄膜传感器的性能更加优异。对传感器进行了水滴计数应 用测试，证实传感器可以检测细微快速的湿度变化，具有水滴计数的能力。
附图说明
40.图1为本发明实施例制备流程示意图：
41.图2a-b为本发明实施例ca纺丝纤维的sem图像；
42.c-d为本发明实施例ca/kgm薄膜的sem图像；
43.e为本发明实施例1与对比例1,2三种薄膜的水接触角；
44.图3a为本发明实施例ca、kgm和ca/kgm薄膜的ft-ir表征结果图；
45.b-d为本发明实施例ca、kgm和ca/kgm薄膜的xps测试结果图；
46.图4a为本发明实施例三个qcm湿度传感器的动态响应曲线图；
47.b为本发明实施例三个qcm湿度传感器的频移与相对湿度之间的指数拟合曲线；
48.c为本发明实施例ca/kgm薄膜传感器的吸附和解吸附曲线图；
49.d为本发明实施例ca/kgm传感器的动态吸附和解吸附曲线图；
50.图5a为本发明实施例三个传感器0％rh到97％rh下的响应/恢复时间图；
51.b为本发明实施例ca/kgm传感器在23％、52％和85％rh下的重复性结果图；
52.c为本发明实施例ca/kgm传感器在43％rh、85％rh和四种500ppm的不同气体下的 频率响应值；
53.d为本发明实施例ca/kgm传感器稳定性测试结果图；
54.图6a-c为本发明实施例ca、kgm和ca/kgm湿度传感器在不同相对湿度下的电导谱；
55.d为本发明实施例ca、kgm和ca/kgm湿度传感器在不同湿度下的品质因数(q)的变 化曲线；
56.图7为本发明实施例ca/kgm复合膜吸附水分子的示意图；
57.图8左图为本发明实施例水滴计数测试示意图；
58.右图为ca/kgm传感器的水滴计数测试结果。
可以看到纤维表面有褶皱，这些凹陷和褶皱为复合薄膜比表面积的增加做出了贡献。
79.图2c-d是ca/kgm薄膜的表面形貌图，两种材料紧密结合，ca在薄膜中起到支撑作用， 大量的kgm附着在ca纤维上。ca纤维交错支撑着kgm薄膜，使薄膜表面粗糙。这些特 质更加有利于水分子的吸附。
80.将2μl去离子水滴在三种薄膜表面进行了水接触角测试。图2e是三种薄膜的水接触角， ca薄膜的亲水角为43.00
°
，kgm薄膜的亲水角为21.38
°
，复合薄膜的接触角为22.01
°
。 kgm的加入减小了ca的亲水角度，使复合薄膜更加亲水，有利于湿敏检测。
81.图3a是ca、kgm和ca/kgm薄膜的ft-ir表征结果。在ca的光谱中，3501cm-1
处 的峰是羟基的伸缩振动峰，由于醋酸纤维素经过乙酰化，羟基强度减弱。2920cm-1
处的峰归 因于c—h键，1750cm-1
处的峰归因于c＝o双键，1373cm-1
处的峰归因于羰基中的c—h键， 1236、1047、905cm-1
处的峰归因于糖苷键中的c—o—c键。在kgm光谱中，3400-3600cm-1
处的宽峰带是羟基的伸缩振动峰，2925cm-1
处的峰归因于c—h键，1647cm-1
处的吸收峰对 应于淀粉中的强结合水。kgm的特征吸收峰出现在光谱的指纹区，856cm-1
和759cm-1
处的峰 证明了甘露糖单元的存在。在复合薄膜ca/kgm的光谱中，可以找到ca和kgm的所有吸 收峰，并且没有生成其他化学键，只形成氢键。
82.图3(b-d)是ca、kgm和ca/kgm薄膜的xps测试结果。图3(b)表明了ca/kgm的元 素组成。如图3(c)所示，在c1s光谱中，284.4、286.1和288.7ev处的特征峰分别对应于c— c键、c—o键和c＝o键。在图3(d)的o1s光谱中，结合能为531.6和532.4ev的峰分别归 因于c＝o键和c—o键。
83.表1为实施例1与对比例1,2三种qcm传感器的薄膜对比
84.表1不同qcm传感器的材料薄膜信息
[0085][0086]
实施例1与对比例1,2三种qcm传感器的湿度传感检测：
[0087]
1、使用五氧化二磷和饱和盐溶液配置了相对湿度为0～97％rh的湿度环境。实验期间， 环境温度为22℃，qcm测试仪的数据采样间隔为0.1s，传感器在不同湿度下的切换间隔为 100s，每次性能测试前先将传感器放在干燥瓶中，待曲线稳定后再进行后续测试，qcm传感 器的响应由频率移动(δf)表示。
[0088]
图4(a)是三个qcm湿度传感器的动态响应曲线。
[0089]
从图中可发现，随着相对湿度的增加，三个传感器的频移均逐渐增大，表明薄膜吸附的 水分子逐渐增多。ca、kgm和ca/kgm湿度传感器在97％rh下的频移分别为-1997.92hz、
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2226.54hz、-4801.14hz。与kgm和ca传感器相比，ca/kgm复合膜的湿度响应显著提高。
[0090]
图4(b)是三个qcm湿度传感器的频移与相对湿度之间的指数拟合曲线。
[0091]
ca、kgm和ca/kgm三个传感器在0～97％rh下的拟合函数分别为δf＝-75.59"e" ^"x/30.21"-53.12、δf＝-37.02"e"^"x/23.85"-47.94和δf＝-130.43"e"^"x/26.99"-10.33，其相 关系数分别为0.9818、0.9964、0.9970，实际曲线与拟合结果非常接近。
[0092]
图4(c)是ca/kgm薄膜传感器的吸附和解吸附曲线。
[0093]
最大湿度滞后出现在85％rh附近，数值为0.64％rh，湿度滞后非常小，表明传感器的 湿滞特性优异。
[0094]
图4(d)是ca/kgm传感器的动态吸附和解吸附曲线。
[0095]
传感器从低湿度到高湿度时和从高湿度到低湿度时的各相对湿度下的频移值差异不大， 吸附和解吸附曲线的对称性较好，并且在高湿度下仍能恢复至初始状态。
[0096]
2、定义频移达到最大频移的90％所用的时间为响应/恢复时间。为了研究传感器的响应/ 恢复时间，将三种传感器从0％rh切换到97％rh的湿度瓶中。
[0097]
图5(a)是三个传感器0％rh到97％rh下的响应/恢复时间图。
[0098]
ca、kgm和复合薄膜ca/kgm传感器的响应时间和恢复时间分别为70.6/0.8s、 14.3/0.1s和12.3/0.1s，复合薄膜的响应/恢复速度最快，最为灵敏。
[0099]
3、为了研究传感器的重复性，将传感器在干燥瓶和湿度瓶中重复切换三次，切换时间为 100s。
[0100]
图5(b)为ca/kgm传感器在23％、52％和85％rh下的重复性结果图。
[0101]
图5(c)是ca/kgm传感器在43％rh、85％rh和四种500ppm的不同气体(乙醇、氨、甲 醛、一氧化碳)下的频率响应值。
[0102]
4、传感器对湿度具有更高的响应值，说明传感器对水分子有特异的吸附性。在36天中， 每隔6天分别在23％、43％、67％和85％rh下对传感器进行一次湿敏响应测试。
[0103]
图5(d)是ca/kgm传感器稳定性测试结果，在各湿度下传感器前后频移上下波动，变化 不大，传感器稳定性较高。实验结果优于表2中现有的传感器的性能。
[0104]
表2 ca/kgm传感器与现有的qcm湿度传感器的性能对比
[0105][0106]
5、通过网络分析仪获得了qcm传感器的电导信息，通过电导谱可计算qcm传感器的 品质因数q，评估了传感器的机械稳定性。
[0107]
图6中a-c分别为ca、kgm和ca/kgm湿度传感器在不同相对湿度下的电导谱。
[0108]
随着相对湿度的增加，三个传感器的湿敏薄膜吸附的水分子增多，振动频率降低，曲线 向左移动，电导峰减小，半带宽变宽。
[0109]
图6(d)是三个传感器在不同湿度下的品质因数(q)的变化曲线。
[0110]
q因子随湿度的增加而减小。当三个传感器处于中低湿度环境中时，它们的q因子较大。 当湿度升高时，湿敏薄膜吸附的水分子增多，薄膜产生溶胀，致使薄膜的粘度增加，从而增 加了器件的能量损耗。纯kgm传感器的q因子总体上小于ca和ca/kgm传感器的q因子， 并且三个传感器的品质因数随着湿度的增加均缓慢降低。当处于中高湿度环境中时，kgm传 感器的品质因数减小地最快，而ca/kgm传感器的品质因数减小地较慢。这是由于醋酸纤维 素的引入，提高了ca/kgm薄膜的机械性能，降低了能量损耗，使ca/kgm传感器在高湿 度环境下仍具有较高的机械稳定性。
[0111]
实施例2：
[0112]
基于ca/kgm薄膜的qcm湿敏传感器的应用，所述qcm湿敏传感器应用于湿度检测。
[0113]
湿敏传感机理为：
[0114]
ca/kgm薄膜含有大量的羟基，为水分子的吸附提供了丰富的活性位点，当环境湿度较 低时，膜上的羟基可以通过氢键与水分子发生化学吸附，当环境湿度升高时，水分子之间形 成物理吸附层，水分子进入薄膜内部，导致薄膜产生溶胀，而溶胀程度与不同聚合物的结构 有关，单一kgm亲水性强，易于与水相互作用，溶胀程度大，水不溶性纺丝纤维ca作为 ca/kgm膜的支撑骨架，为水分子提供扩散通道，在一定程度上缓解这种溶胀，有利于水分 子的吸附和解吸，复合膜的溶胀极大地增加了qcm的频移，使拟合曲线呈现非线性趋势， 进而使传感器在中高湿度环境下频移显著增加并且响应迅速。图7为ca/kgm复合膜吸附水 分子的示意图。
[0115]
对醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)传感器进行了水滴计数的应用测试。
[0116]
图8左图为水滴计数测试示意图，在与qcm电极表面平行并距离5mm处，每隔4～6s 用滴管滴下一水滴，进行60s的水滴计数测试。
[0117]
图8右图为ca/kgm传感器的水滴计数测试结果，如图8中右图所示，当水滴下落至 qcm传感器附近时，引起传感器湿敏薄膜附近的湿度增加，所以qcm传感器的频移增加， 并形成尖锐的峰，水滴滴落后，传感器湿敏薄膜附近的湿度恢复至空气湿度，频移减小至起 始状态。
[0118]
ca/kgm薄膜传感器在水滴下落时频移可增加至-57～-109hz，并且湿度信号较为平稳， 传感器的恢复速度较快。ca/kgm薄膜湿敏传感器在中低湿度环境下的湿敏性能较为优异。 面向水滴计数应用，ca/kgm薄膜湿敏传感器能够快速响应并恢复，具有较高灵敏度，能够 检测细微快速的湿度变化，可以捕捉到快速滴落的水滴，具有水滴计数的能力。
[0119]
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技 术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本 发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
技术特征：1.基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器，其特征是：通过静电纺丝技术制备的醋酸纤维素纺丝纤维溶液与魔芋葡甘聚糖溶液混合后，涂覆至石英晶体微天平传感器的单侧电极表面，得到qcm湿敏传感器。2.根据权利要求1所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器，其特征在于：所述qcm湿敏传感器表面的两种材料紧密结合，醋酸纤维素在复合薄膜中起到支撑作用，大量的魔芋葡甘聚糖附着在醋酸纤维素纤维上，醋酸纤维素纤维交错支撑着魔芋葡甘聚糖薄膜，使复合薄膜表面粗糙；或，所述醋酸纤维素纺丝纤维溶液与魔芋葡甘聚糖溶液形成复合薄膜的亲水角为22.01
°
。3.根据权利要求1-2任一项所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：(1)醋酸纤维素纺丝纤维溶液的制备将ca粉末溶解在纺丝溶剂中，在60℃下进行加热搅拌，获得均匀醋酸纤维素纺丝溶液；将酸纤维素纺丝溶液通过静电纺丝技术制备出均匀的醋酸纤维素纺丝纤维，溶解在dmac中，得到醋酸纤维素纺丝纤维溶液；(2)魔芋葡甘聚糖溶液的制备将魔芋葡甘聚糖粉末溶解在去离子水中，在30℃水浴中加热并搅拌，获得具有良好分散性的透明魔芋葡甘聚糖溶液；(3)醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液混合将步骤(1)和(2)中的醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液按一定比例混合，通过磁力搅拌得到复合溶液；(4)涂覆至qcm传感器表面将步骤(3)中的复合溶液滴涂在预处理的qcm传感器单侧电极的表面，并烘干，得到qcm湿敏传感器。4.根据权利要求3所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中静电纺丝技术的参数设置为：静电纺丝针直径为0.52mm，静电纺丝电压为16kv，接收距离为15cm，纺丝湿度固定在45％rh，纺丝温度为25℃，推进速度为0.18ml/h。5.根据权利要求3所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中醋酸纤维素纺丝纤维溶液的浓度为1mg/ml；或，所述步骤(2)中魔芋葡甘聚糖溶液的浓度为5mg/ml；或，所述步骤(3)中醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液的体积比为4:1。6.根据权利要求3所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的纺丝溶剂为丙酮与dmac，体积比为2:1。7.根据权利要求3所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的制备方法，其特征在于：
所述步骤(1)中的醋酸纤维素纺丝溶液的质量分数为16～17％。或，所述qcm传感器的预处理为：将未涂覆材料的qcm用乙醇和去离子水反复清洗，然后用氮气干燥。8.根据权利要求1-2任一项所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的应用，或，所述qcm湿敏传感器通过权利要求3-7任一项所述的方法制备，其特征在于：所述qcm湿敏传感器应用于湿度检测。9.根据权利要求8所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的应用，其特征在于：所述湿敏传感机理为：醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜含有大量的羟基，为水分子的吸附提供了丰富的活性位点，当环境湿度较低时，膜上的羟基可以通过氢键与水分子发生化学吸附，当环境湿度升高时，水分子之间形成物理吸附层，水分子进入薄膜内部，导致薄膜产生溶胀，而溶胀程度与不同聚合物的结构有关，单一kgm亲水性强，易于与水相互作用，溶胀程度大，水不溶性纺丝纤维ca作为ca/kgm薄膜的支撑骨架，为水分子提供扩散通道，在一定程度上缓解这种溶胀，有利于水分子的吸附和解吸，复合膜的溶胀极大地增加了qcm的频移，使拟合曲线呈现非线性趋势，进而使传感器在中高湿度环境下频移显著增加并且响应迅速。10.根据权利要求8所述的基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(ca/kgm)薄膜的qcm湿敏传感器的应用，其特征在于：所述qcm湿敏传感器水滴计数的应用测试：在与qcm湿敏传感器表面平行并距离5mm处，每隔4～6s用滴管滴下一水滴，进行60s的水滴计数测试；当水滴下落至qcm传感器附近时，引起传感器湿敏薄膜附近的湿度增加，qcm传感器的频移增加，并形成尖锐的峰，水滴滴落后，传感器湿敏薄膜附近的湿度恢复至空气湿度，频移减小至起始状态。
技术总结本发明属于湿敏传感器技术领域，具体涉及一种基于醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(CA/KGM)复合薄膜的QCM湿敏传感器及制备方法和应用。通过静电纺丝技术制备的醋酸纤维素纺丝纤维溶液与魔芋葡甘聚糖溶液混合后，涂覆至石英晶体微天平传感器的单侧电极表面，得到QCM湿敏传感器。制备步骤包括：(1)醋酸纤维素纺丝纤维溶液的制备；(2)魔芋葡甘聚糖溶液的制备；(3)醋酸纤维素纺丝纤维溶液和魔芋葡甘聚糖溶液混合；(4)涂覆至QCM传感器表面。所述QCM湿敏传感器应用于湿度检测。本发明使用静电纺丝工艺和滴涂法制备了醋酸纤维素/魔芋葡甘聚糖(CA/KGM)薄膜传感器，且薄膜传感器的湿敏性能更加优异。对传感器进行了水滴计数应用测试，证实传感器可以检测细微快速的湿度变化，具有水滴计数的能力。计数的能力。计数的能力。
技术研发人员：张冬至 柳晓华 周兰娟 王东岳 张昊
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.05.10
技术公布日：2022/11/1
