测量表面质量变化的石英晶体微天平——QCM (什么是QCM)

什么是QCM?

QCM全称为Quartz Crystal Microbalance,即石英晶体微天平。它是一种能够测量表面质量变化的仪器,广泛应用于材料科学、生物学、化学等领域。

QCM原理基于石英晶体振荡,当晶体表面吸附了质量,会导致晶体振荡频率的变化。通过测量这种频率变化,可以得到物质在晶体表面的吸附量与脱附量,从而了解其在界面上的相互作用和反应动力学。

QCM主要有两种类型:基于吸附层质量变化的QCM-D和基于弹性常数变化的QCM-R。其中,QCM-D可以通过改变悬浮液中物质的浓度和pH,来研究吸附层的形态、厚度和交互作用;QCM-R则更加适用于研究弹性常数变化较大的薄膜和复合材料等。

QCM具有操作简便、实时测量、高精度等优点,因此,在材料科学、生物学、化学等多个领域都有广泛的应用。例如,通过QCM可以实时监测生物体内不同细胞的黏附度,探究细胞间的相互作用;还可以用于研究纳米材料的合成和表面化学反应等。

总结一下,QCM是一种基于晶体振荡原理的测量技术,能够实时、高精度地测量表面质量变化。它具有广泛应用价值,在材料科学、生物学、化学等领域都有重要的应用前景。

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