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原文传递一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法

专利名称：	一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法
摘要：	本发明属于食品有害物质快速检测技术领域，具体涉及一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法。本发明通过包埋方式将氯丙醇敏感型分子七氟丁酰基咪唑包埋在壳聚糖、聚丙烯酸和聚四氟乙烯分子中，组成氯丙醇检测传感器。将氯丙醇传感器内嵌于测量池中，将氯丙醇气体样本通过氮气载气进入测量池中，空白氮气载气进入参比池中，近红外光源和荧光激发光源通过分光系统分别进入测量池和参比池，将测量池的近红外信号和荧光信号减去参比池中的光谱信号，分别得到与氯丙醇浓度相关的近红外光谱信号和荧光光谱信号，这些信号可以用于对样本中的氯丙醇进行定性和定量分析。
专利类型：	发明专利
申请人：	滁州学院
发明人：	顾海洋;刘凯琪;吕日琴;孙艳辉;陈全胜;陈振滨;步显勇;蔡金鑫;谢艳
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN202010072674.8
公开号：	CN111103277A
代理机构：	合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：	赵瑜
分类号：	G01N21/64;G01N21/3504;G01N21/359;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64;G01N21/3504;G01N21/359
申请人地址：	239000 安徽省滁州市琅琊区丰乐大道1528号
主权项：	1.一种氯丙醇敏感型气体传感器，其特征在于：包括聚四氟乙烯基板、聚丙烯酸、七氟丁酰基咪唑和壳聚糖，所述聚丙烯酸的一端结合在聚四氟乙烯基板上，另一端与七氟丁酰基咪唑连接，壳聚糖覆盖于七氟丁酰基咪唑上。 2.一种权利要求1所述的氯丙醇敏感型气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚四氟乙烯基板置于丙烯酸溶液中，在25℃条件下向溶液中加入0.005-0.05mol/L的二苯甲酮作为催化剂，放置在紫外灯下照射，采用强碱溶液和去离子水依次对其进行冲洗去除未聚合的丙烯酸残留物，在真空状态下进行干燥，得到表面覆盖聚丙烯酸的聚四氟乙烯基板；（2）将七氟丁酰基咪唑溶液均匀涂抹在覆盖有聚丙烯酸的聚四氟乙烯基板上，25℃条件下静置，采用惰性气体将多余液体吹干并将其至于充满惰性气体的密闭装置中，获得七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯基板；（3）将壳聚糖溶液覆盖于七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯基板上，置于紫外灯下照射，通过去离子水对所获得的传感器进行清洗，然后采用惰性气体将其吹干，获得壳聚糖-七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯传感器。 3.根据权利要求2所述的一种氯丙醇敏感型气体传感器的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的烯酸溶液的浓度为30-60wt%，紫外灯照射时间为8-12 h，强碱溶液的pH为7-10。 4.根据权利要求2所述的一种氯丙醇敏感型气体传感器的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述七氟丁酰基咪唑溶液的浓度为0.005-0.05 mol/L，静置时间为2-6 h。 5.根据权利要求2所述的一种氯丙醇敏感型气体传感器的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述壳聚糖溶液的浓度为0.02-0.08 mol/L，紫外灯照射时间为4-8 h。 6.一种含有权利要求1所述的氯丙醇敏感型气体传感器的检测设备，其特征在于：包括近红外卤钨灯（1）、近红外固定式光栅（2）、测量池近红外光入射石英窗口（3）、测量池荧光入射石英窗口（4）、测量池（5）、含有氯丙醇敏感型气体传感器的近红外光出射石英窗口（6）、含有氯丙醇敏感型气体传感器的荧光出射石英窗口（7）、测量池近红外检测器（8）、测量池荧光检测器（9）、荧光LED灯（10）、荧光光栅（11）、参比池近红外光入射石英窗口（12）、参比池荧光入射石英窗口（13）、参比池（14）、参比池近红外光出射石英窗口（15）、参比池荧光出射石英窗口（16）、参比池近红外检测器（17）、参比池荧光检测器（18）和数据处理单元（19）；其中，近红外卤钨灯（1）与近红外固定式光栅（2）连接，近红外固定式光栅（2）分别通过测量池近红外光入射石英窗口（3）和参比池近红外光入射石英窗口（12）与测量池（5）、参比池（14）连接，荧光LED灯（10）与荧光光栅（11）连接，荧光光栅（11）分别通过测量池荧光入射石英窗口（4）和参比池荧光入射石英窗口（13）与测量池（5）、参比池（14）连接，测量池（5）分别通过含有氯丙醇敏感型气体传感器的近红外光出射石英窗口（6）、含有氯丙醇敏感型气体传感器的荧光出射石英窗口（7）与测量池近红外检测器（8）、测量池荧光检测器（9）连接，参比池（14）分别通过参比池近红外光出射石英窗口（15）、参比池荧光出射石英窗口（16）与参比池近红外检测器（17）、参比池荧光检测器（18）连接，测量池近红外检测器（8）、测量池荧光检测器（9）、参比池近红外检测器（17）、参比池荧光检测器（18）的信号输出端分别与数据处理单元（19）的信号输入端连接。 7.一种利用权利要求6所述的氯丙醇敏感型气体传感器的检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向测量池（5）中导入待测氯丙醇气体样本，参比池（14）导入参比气体；（2）控制近红外卤钨灯（1）发射近红外，近红外固定式光栅（2）将近红外复合光分光成单色光，单色近红外光分别通过测量池近红外光入射石英窗口（3）和参比池近红外光入射石英窗口（12）进入到测量池（5）和参比池（14）中，通过测量池（5）的单色近红外光经由含有氯丙醇敏感型气体传感器的近红外光出射石英窗口（6）被测量池近红外检测器（8）接收，通过数据处理单元（19）输出V近测量的信号；而通过参比池（14）的单色近红外光经由参比池近红外光出射石英窗口（15）被参比池近红外检测器（17）检测后通过数据处理单元（19）输出V近参比的信号；（3）控制荧光LED灯（10）发射荧光激发光，荧光光栅（11）将荧光激发复合光分解成荧光激发单色光，单色荧光激发光分别通过测量池荧光入射石英窗口（4）和参比池荧光入射石英窗口（13）进入到测量池（5）和参比池（14）中，通过测量池（5）的荧光发射光经由含有氯丙醇敏感型气体传感器的荧光出射石英窗口（7）被测量池荧光检测器（9）接收，通过数据处理单元（19）输出V荧测量的信号；而通过参比池（14）的荧光发射光经由参比池荧光出射石英窗口（16）被参比池荧光检测器（18）检测后通过数据处理单元（19）输出V近参比的信号；（4）分别计算近红外光谱和荧光所测得的光谱信号差值X1和X2：X1=ΔV近=V近测量-V近参比，X2=ΔV荧=V荧测量-V荧参比，再将其分别代入近红外光谱和荧光光谱的氯丙醇标准曲线中，获取未知样本氯丙醇浓度相关信息，取近红外算法和荧光光谱算法获得的氯丙醇浓度平均值作为待测样本浓度值。 8.根据权利要求7所述的一种利用所述氯丙醇敏感型气体传感器的检测设备的检测方法，其特征在于，步骤（4）所述近红外光谱和荧光光谱的氯丙醇标准曲线通过以下方式获得：配置若干个浓度梯度的氯丙醇标准品，分别利用氯丙醇敏感型气体传感器的检测设备采集该浓度梯度标准品近红外光谱和荧光光谱数值，并根据差值公式计算得到相应的X1和X2数值；利用该近红外光谱和荧光所测得的光谱信号差值分别建立基于近红外光谱和荧光光谱的氯丙醇标准曲线算法，同时确定标准曲线线性检测范围和非线性检测范围。
所属类别：	发明专利