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原文传递基于SERS技术现场探测PAHs的传感器

专利名称：	基于SERS技术现场探测PAHs的传感器
摘要：	本发明涉及一种基于表面增强拉曼散射（SERS）技术的可以实现海水现场检测的光谱探测装置，该装置包括实现光谱探测的光谱探测模块箱体和实现海水自动进样和基底吸附以及自清洁功能的进样系统箱体构成，可以实现海水中多环芳烃（PAHs）的现场探测。进样系统箱体包含环境水预处理模块及自清洁进样系统模块，环境水由水泵（18）抽入经过滤系统（17）到达环境水存储仓后加入到流动进样比色皿，再由基底仓加入金溶胶基底，实现基底吸附，光谱检测完成后，利用清水仓内的清水实现自清洁功能。光谱探测模块箱体分为上下两层，该光谱探测装置体积小、重量轻，可以实现环境水中PAHs的现场检测，为我国海水环境的检测及治理提供方法与途径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国海洋大学
发明人：	马君;史晓凤;贾文杰;严霞;杨杰;张旭
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201810289112.1
公开号：	CN110346343A
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号
主权项：	1.一种基于SERS技术现场探测PAHs的传感器，其特征在于，所述传感器由光谱探测模块箱体及进样系统箱体两部分组成，所述光谱探测模块箱体内部包含电路控制模块和拉曼散射光谱探测装置，用于实现环境水中PAHs光谱数据的收集，所述进样系统箱体包括自清洁进样系统模块，所述自清洁进样系统模块包括蠕动泵、清洁水存储仓、溶胶基底存储仓、环境水存储仓、清洗剂存储仓、流动进样比色皿、超声清洁装置、电磁阀门和排废仓，环境水和溶胶基底分别经蠕动泵由所述环境水存储仓和所述溶胶基底存储仓抽入所述流动进样比色皿后，利用所述拉曼散射光谱探测装置探测其SERS光谱，之后利用所述自清洁进样系统模块向流动进样比色皿中加入清洗剂溶液，将流动进样比色皿内的物质溶解，并利用超声清洁装置进行超声清洗，之后再向其中加入清洁水存储仓中的清洁水进行冲洗，实现比色皿的清洁。 2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述拉曼散射光谱探测装置包括激光器、拉曼散射前置光路和光谱仪，拉曼散射前置光路包括包括第一准直透镜、带通滤波片、扩束凹透镜、第二准直透镜、全反镜、第一高通二向色片、非球面透镜、第二高通二向色片、高通滤波片以及光纤耦合透镜，激光器出射的激光经入射光纤到达第一准直透镜，再经带通滤波片后到达扩束凹透镜，经第二准直透镜到达全反镜，经第一高通二向色镜到达非球面透镜，经非球面汇聚及收集的激光聚焦入射到所述流动进样比色皿中的基底及环境水混合液中，拉曼信号及瑞利散射光由所述非球面透镜收集，经第一和第二高通二向色片、高通滤波片滤除瑞利散射光，经光纤耦合透镜耦合到收集光纤并传输到光谱仪，经光谱仪分光及CCD转换成电信号后传输到电脑中进行显示及存储，实现SERS信号的探测。 3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激光器为半导体激光器，其出射波长为785nm。 4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述光谱仪使用平面光栅光谱仪，探测范围为200nm-950nm，光谱分辨率为6cm-1。 5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述溶胶基底为金溶胶基底。 6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述环境水和溶胶基底分别经蠕动泵所述由环境水存储仓和所述溶胶基底存储仓抽入所述流动进样比色皿，其具体的过程为：自清洁进样系统由抽水水泵将环境水吸入，经第一管道到达过滤装置，再经第二管道到达所述环境水存储仓，经步进电机蠕动泵将环境水抽入流动进样比色皿进行等待基底吸附，溶胶基底自溶胶基底存储仓由步进电机蠕动泵抽入流动进样比色皿与环境水发生吸附作用。 7.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述利用所述自清洁进样系统模块向流动进样比色皿中加入清洗剂溶液，将流动进样比色皿内的物质溶解，并利用超声清洁装置进行超声清洗，之后再向其中加入清洁水存储仓中的清洁水进行冲洗，实现比色皿的清洁，其具体的过程为：流动进样比色皿中的物质经由电磁阀排入废液存储仓，再由步进电机蠕动泵从清洗剂存储仓中抽取乙醇溶液加入所述流动进样比色皿，并利用超声装置进行超声清洗，清洗完毕后，经由电磁阀门排入废液存储仓，再由步进电机蠕动泵将超纯水加入流动进样比色皿对流动进样比色皿进行冲洗，清洗完毕后，再由电磁阀将清洁水排入废液仓，可实现环境水的流动进样和基底吸附以及进样系统的自清洁过程。 8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述清洗剂为乙醇溶液。 9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述电脑为工业电脑。 10.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述拉曼散射前置光路底板使用合金材料面包板。
所属类别：	发明专利