【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于纳米杯阵列器件的离子检测技术,尤其涉及一种基于溶出伏安法能够对多种重金属离子同时检测的局部等离子共振检测装置与方法。
技术介绍
在农业中,如果土壤重金属离子的量大于生态系统的承受范围,则土壤的成分以及性质将发生变异,从而降低农作物的产量和质量;另外,在环境水体中,过量的重金属离子往往会对人体造成严重的损害,其中包括神经系统紊乱以及新陈代谢受损等。因此,人们需要对环境中的重金属离子含量进行快速有效的监测。目前,对重金属离子的监测一般依靠实验室仪器进行,例如传统的电化学检测方法。电化学检测方法利用重金属离子的电化学反应特性,可以对溶液中的重金属离子进行高效而且灵敏的检测。这种监测方法虽然有效可靠,但是因为检测周期往往较长,不能适用于现场实时监测以及快速检测。针对于此,纳米光学检测技术开始受到人们的关注并渐渐开始应用于实时监测领域中。纳米光学检测技术通过利用检测元件表面的周期性纳米级别结构所引起等离子共振现象,实现对不同种类的离子进行快速简便的检测,相比较传统方法而言具有较大应用前景。然而纳米光学检测技术要求被检测物质需要和纳米结构表面有较大程度的接触或反应,以引起足够明显的等离子共振现象,因此不少纳米光学检测器件为了增强信号强度而对器件表面进行额外修饰或者标记以增强其选择性与灵敏度,在一定程度上增加了器件的复杂度以及稳定性,很难实现对于多种重金属离子的同时检测。本专利技术通过结合 ...
【技术保护点】
一种基于溶出伏安的多种重金属离子纳米光学检测装置,其特征在于,包括:环境室、支架系统、进样系统、密闭电化学检测室(4)、光学检测系统、集成控制电路板(2)和数据传输接口(1);其中,环境室由装置底座(8)以及环境室外壳(9)构成;支架系统由检测室底座(3)和固定在检测室底座(3)上的光学支架(13)构成;检测室底座(3)固定在装置底座(8)上;进样系统由微量蠕动泵(11)、蠕动泵管(6)、进液腔(5)、进液穿刺针(46)和出液穿刺针(42)构成;微量蠕动泵(11)固定在环境室外壳(9)上,通过蠕动驱动马达(112)进行供能,其外部通过蠕动泵外壳(111)与外界分隔;进液腔(5)固定在环境室外壳(9)上,可以容纳待检测样液,由腔体壁(51)以及密闭盖(52)构成;密闭电化学检测室(4)置于检测室底座(3)上,由检测室外壁(41)和检测室顶盖(44)构成,检测室顶盖(44)上设有两个直通接头(12),进液穿刺针(46)和出液穿刺针(42)分别穿过直通接头(12),待检测样液通过进液穿刺针(46)进入电化学检测室(4),电化学检测室(4)内的样液通过出液穿刺针(42)离开电化学检测室(4); ...
【技术特征摘要】
1.一种基于溶出伏安的多种重金属离子纳米光学检测装置,其特征在于,包
括:环境室、支架系统、进样系统、密闭电化学检测室(4)、光学检测系统、
集成控制电路板(2)和数据传输接口(1);其中,环境室由装置底座(8)以
及环境室外壳(9)构成;支架系统由检测室底座(3)和固定在检测室底座
(3)上的光学支架(13)构成;检测室底座(3)固定在装置底座(8)上;
进样系统由微量蠕动泵(11)、蠕动泵管(6)、进液腔(5)、进液穿刺针
(46)和出液穿刺针(42)构成;微量蠕动泵(11)固定在环境室外壳(9)
上,通过蠕动驱动马达(112)进行供能,其外部通过蠕动泵外壳(111)与外
界分隔;进液腔(5)固定在环境室外壳(9)上,可以容纳待检测样液,由腔
体壁(51)以及密闭盖(52)构成;密闭电化学检测室(4)置于检测室底座
(3)上,由检测室外壁(41)和检测室顶盖(44)构成,检测室顶盖(44)
上设有两个直通接头(12),进液穿刺针(46)和出液穿刺针(42)分别穿过
直通接头(12),待检测样液通过进液穿刺针(46)进入电化学检测室(4),
电化学检测室(4)内的样液通过出液穿刺针(42)离开电化学检测室(4);
进液腔(5)通过蠕动泵管(6)连通进液穿刺针(46),微量蠕动泵(11)通
过蠕动泵管(6)连通出液穿刺针(42);在电化学检测室(4)的底部固定纳
米杯阵列传感器(45),纳米杯阵列传感器(45)通过导线引出作为工作电
极;检测室顶盖(44)上分别固定对电极(47)和参比电极(43),使其浸入
电化学检测室(4)内的样液环境中;所述工作电极、对电极(47)和参比电
极(43)构成电化学检测系统;光学检测系统包括CCD检测器(7)以及氙灯
光源(10);氙灯光源(10)固定在装置底座(8)上,CCD检测器(7)固定
在光学支架(13)上,氙灯光源(10)正对CCD检测器(7);集成控制电路
板(2)固定在装置底座(8)上,对微量蠕动泵(11)、电化学检测系统与光
学检测系统进行供电与控制,并将获得的数据通过数据传输接口(1)实时传
输到电脑;所述纳米杯阵列传感器(45)表面规则分布直径为百纳米级的杯状
结构(15),杯侧壁溅射沉积纳米金颗粒(14)。
2.根据权利要求1所述一种基于溶出伏安的多种重金属离子纳米光学检测装
置,其特征在于,所述检测室顶盖(44)与检测室外壁(41)均由石英玻璃材
料构成。
3.根据权利要求1所述一种基于溶出伏安的多种重金属离子纳米光学检测装
置,其特征在于,所述对电极(47)为铂丝对电极,参比电极(...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘清君,李楠涛,张迪鸣,卢妍利,张倩,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。