基于分子界面作用的先进气敏功能材料,在生态保护、公共安全和能源开发等领域应用广泛。传统气敏材料的性能研究大多从材料的表象参数定性分析,存在耗时较长、工作量较大以及缺乏预知性等问题。随着微悬臂梁研究的不断深入,气敏材料分析仪利用谐振式微悬臂梁作为生化传感器,变温微称重法为测试理论基础,定量提取气敏材料的特征参数,从热力学与动力学这一特征参数着手,实现气敏材料敏感特性的快速定量评估,在气敏材料性能分析领域具有重要的应用价值。谐振式微悬臂梁通过输出信号的谐振频率变化反映吸附目标气体分子的质量变化,进而定量提取气敏材料的特征参数。从输出信号的频率变化来评估气敏材料的敏感特性,首先要解决谐振频率变化曲线的基线漂移问题,其次如何根据计算所得的众多参数对气敏材料进行决策分析和性能评估也是关键问题。本文依托气敏材料表征方面的国家重大科研仪器研制项目中有关内容要求,开展如下研究工作:首先,为了解决谐振频率变化曲线的基线漂移问题,提出一种基于曲线特征及选择匹配动态时间规整的方法,达到自动识别基线点及分段线性拟合校正基线的目的,避免传统手工校正带来的偶然误差及效率低下等问题,为后续定量提取气敏材料的特征参数提供良好的预处理方法。其次,针对气敏材料特征参数众多引起的性能评估和决策困难问题,从反应类型、反应速度和吸附容量三个角度出发,选取典型热力学和动力学参数,构建层次分析模型。基于层次分析法和多准则妥协解排序法,解决气敏功能材料在不同应用场景下的多属性决策问题,结合特征参数和决策分析结果为材料的结构优化提供理论支撑,为先进气敏功能材料的决策分析提供了一条新途径。最后,结合上述理论设计完整的气敏材料参数提取与决策分析系统。通过对系统进行测试,以三种形貌相似的三甲胺敏感材料的吸附性能研究为例,完整实现了材料制备、材料测试和决策分析过程,完成谐振频率变化曲线的基线校正、自动化参数提取及多属性决策的任务需求,验证了系统的稳定性、可靠性和高效性,为先进气敏功能材料的开发提供了有力技术支撑。