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原文传递芳烃分子印迹传感器阵列、检测装置、电子鼻及应用

专利名称：	芳烃分子印迹传感器阵列、检测装置、电子鼻及应用
摘要：	本说明书的实施例提供了一种芳烃分子印迹电化学传感器阵列、芳烃分子检测装置、电子鼻系统及其在检测危险固废芳烃分子中的应用。采用分子印迹聚合物和半导体材料修饰的复合膜气体传感器阵列为检测设备，其表层膜中存在能够选择性的吸附芳烃分子的印迹空穴。当不同的目标分子到达分子印迹材料表面时，不同材料构成的传感器对目标气体的响应值不同，从而改变半导体材料的导电性质，使传感器的电阻发生不同的变化。相比于目前制备复杂、需要高温条件的芳烃分子检测方法，本发明所制备的气体传感器阵列尺寸微小，制造成本低，检测方法简单高效，检测范围广，是一种新的高选择性检测的方法，具有广阔的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	王勇;张净净;范树晨
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310911769.8
公开号：	CN117110384A
代理机构：	北京晋德允升知识产权代理有限公司
代理人：	姚晓斌
分类号：	G01N27/26;G01N27/30;G01N33/00;G;G01;G01N;G01N27;G01N33;G01N27/26;G01N27/30;G01N33/00
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列由多个分子印迹电化学传感器和一个非印迹电化学传感器构成；所述分子印迹电化学传感器以芳烃分子印迹材料为功能材料、以导电油墨为基本材料制备得到；所述芳烃分子印迹材料以选自甲苯或乙苯或二甲苯或氯苯中的一种分子作为模板分子和致孔剂、以4-乙烯基吡啶作为功能单体、以二甲基丙烯酸乙二醇酯作为交联剂、以偶氮二异丁腈作为引发剂，反应后脱除所述模板分子而得到。 2.如权利要求1所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述多个分子印迹电化学传感器包括选自于甲苯印迹电化学传感器、乙苯印迹电化学传感器、二甲苯印迹电化学传感器或氯苯印迹电化学传感器中的三个不同类型的传感器。 3.如权利要求1所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述芳烃分子印迹材料的制备方法包括：所述模板分子和致孔剂、所述功能单体、所述交联剂以及所述引发剂通过超声混合均匀，通入惰性气体除氧，在惰性气体环境下热引发聚合反应，再经洗脱后得到所述芳烃分子印迹材料。 4.如权利要求3所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述热引发聚合反应的反应条件包括：油浴80至110℃，转速40至70r/min，反应时间12至36h；或者，所述交联剂与所述功能单体在使用前，分别经减压蒸馏处理以去除阻聚剂；或者，所述引发剂在使用前，经甲醇重结晶处理以达到精制。 5.如权利要求1所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述分子印迹电化学传感器的制备方法包括：将芳烃分子印迹材料、导电油墨和有机分子粘结剂混合研磨，得到混合均匀的浆料；通过旋涂或丝网印刷的方式将所述浆料涂覆于叉指电极上，制备得到芳烃分子高选择性电化学传感器。 6.如权利要求5所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，其特征在于，所述芳烃分子印迹材料、所述导电油墨与所述有机分子粘结剂的质量比为1:(5-60):(10-100)；所述有机分子粘结剂包括乙基纤维素和松油醇。 7.一种芳烃分子检测装置，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列，用于生成待测气体的电信号；信号预处理单元，用于将所述芳烃分子印迹电化学传感器阵列得到的电信号转换为计算机系统可识别的数字信号；数据分析单元，用于对所述信号预处理单元输出的数字信号进行分析，得到所述待测气体的定性分析结果。 8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据分析单元采用神经网络算法。 9.一种电子鼻系统，其特征在于，包含：进样装置，用于为芳烃分子检测装置提供待测气体；如权利要求7所述的芳烃分子检测装置，用于对从所述进样装置获取待测气体进行检测，并生成所述待测气体对应的数字信号；以及显示装置，从所述检测装置接收所述数字信号，并根据所述数字信号显示所述待测气体的定性分析结果。 10.如权利要求1至6中任一项所述的芳烃分子印迹电化学传感器阵列在检测危险固废芳烃分子中的应用。
所属类别：	发明专利