用有機聚合物的敏感材料改性的QCM感測器在相對濕度、揮發性有機化合物（VOC）和難揮發性化合物的檢測方面得到了廣泛的研究。 有機聚合物靈敏度高，可逆性好，但聚合物分子對目標氣體分子的吸附主要依靠物理吸附，如氫鍵、范德華力等，具有較寬的選擇性。
濕度檢測研究
Yoo等人以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為敏感膜製備了QCM濕度感測器。 為了製備大比表面積吸附材料，他們首先在PMMA中加入聚乳酸（PDLL），然後用NaOH溶液將PDLL溶解在PMMA中，製備出具有多孔結構和大比表面積的敏感膜，水蒸氣通過孔隙進入PMMA薄層內部， 從而增加了水蒸氣的吸附選擇位點。實驗結果如圖1所示，當PMMA和PDLL1：1混合時，用NaOH溶液處理的PMMA PDLL敏感膜對水蒸氣的靈敏度提高了37倍，因此通過增加PMMA的比表面積可以獲得更好的水蒸氣檢測效果。 然而，問題在於聚合物作為對溼敏的薄膜，在較高濕度下穩定性較差，並且具有平均重複性。
圖1 共聚物中水蒸氣吸附能力與PMMA含量的關係。
化學戰劑檢測研究
目前，用於檢測化學戰劑沙林的敏感材料，主要是氫鍵酸性聚合物，通過氫鍵力吸附沙林分子。 採用左等合成氟矽氧烷聚合物作為QCM電極包覆材料進行沙林試劑檢測，實驗中感測器頻移與沙林氣體濃度呈較好的線性，檢測下限可達015ppm；在重複實驗中，使用相同的感測器檢測 0 濃度 7 次42ppm沙林試劑，響應值相對標準偏差小於3%，表現出良好的重現性; 同時，對感測器的選擇性進行了研究，發現感測器對芥子氣的響應值較弱，表明敏感材料對沙林分子具有較好的選擇性。 經過100次重複檢測後，感測器的精度仍然相對較高，表明氟矽氧烷改性QCM感測器具有較高的穩定性。 結合上述優點，該感測器具有用於沙林分子實際檢測的潛力。
圖2 聚合物改性QCM感測器對3種化學戰劑模擬物的實時響應曲線：（A）2,2'-二氯二乙醚、（B）二甲基膦酸酯和氯膦二乙酯。
Zhang等採用乳液合成法合成了聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯聚乙烯醇（PDMAEMA PVA）共聚物，並將其改性為敏感膜，裝配在QCM電極上組裝氣體感測器（PC-QCM），以評估其對化學戰劑模擬物的感測和檢測效果，實驗重點研究了不同質量比的PDMAEMA PVA共聚物對2,2-二氯二乙醚（DCE）和甲基膦酸二甲酯（DMMP）的影響。氯磷酸二乙酯（DCP）的降解和吸附。結果表明，聚合物中PDmaema含量越高，塗覆PDMAEMA PVA薄層的QCM感測器中相應DCP的降解效果越好。 但考慮到保護材料不僅需要良好的吸附降解能力，還需要良好的透濕性，因此基於上述條件，PDMAEMA具有良好的吸附降解能力和80WT%的透濕性，最適合作為保護材料。 從圖2（a）可以看出，PDMAEMA含量為80wt%，對DCE感測檢測具有良好的靈敏度和良好的重現性。 圖2（b）顯示，在相同濃度下，敏感膜的吸附效能優於DCE（圖2（a））和DMMP。 薄共聚物層不僅直接降解沙林試劑模擬物（DCP和DMMP），還吸附芥子氣模擬物（DCE）。 因此，共聚物薄層（PDMAEMA PVA）作為一種更好的化學戰防護材料，有可能在軍事和公共安全中發揮重要作用。
DU等人以聚矽氧烷（PMTFMPS）為敏感材料構建了用於DMMP檢測的QCM感測器，其靈敏度在10 50 ppm DMMP蒸氣濃度範圍內達到27Hz ppm，具有高效吸附能力，但響應時間長，空氣濕度也會對DMMP的檢測產生不利影響， 不利於實時準確監控。
雖然氫鍵酸性聚合物對這些藥劑具有很高的靈敏度，但用這種敏感材料改性的QCM感測器往往具有較長的響應和恢復時間，而對於在實際使用中起到預警作用的感測器來說，過長的響應時間往往會失去報警意義，這也是用敏感膜改性的QCM感測器的缺點。
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