[實用新型]同時檢測光電信號的微型納米傳感器

無效

• 申請號: 201020133856.3
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN201607411U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 劉名揚;蔣曉光;劉志紅;王旭;鄒明強;李曉東
• 申請（專利權）人: 中華人民共和國遼寧出入境檢驗檢疫局
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

技術領域：

本實用新型涉及一種納米傳感器(納米材料表面催化發光傳感器)，尤其是一種可縮短檢測時間、具有良好的穩定性及重現性、檢測效率及精度高的同時檢測光電信號的微型納米傳感器。

背景技術：

納米材料表面催化發光傳感器用途廣泛，如可用于定量評價納米材料催化活性；用于乙醇、甲醇和石化產品等的定量檢測；用于食品中激素類藥物殘留檢測；用于毛細管氣相色譜儀的選擇型檢測器等。現有納米材料表面催化發光傳感器的結構是將涂有納米材料的直徑為4～7mm電熱陶瓷棒置于直徑為12～20mm、長度為100～150mm的石英管內，在石英管上斜對角設置有進樣口、放空口，在石英管外與納米材料對應設置有濾光片或光柵、光電信號轉換裝置(微弱發光測量儀、光電倍增管等)。測量時，電熱陶瓷棒內的電阻絲對納米材料進行加熱，空氣泵等進樣系統將樣品隨載氣從進樣口進入石英管，流經納米材料表面從放空口排出，納米材料表面催化所發出的光經濾光片或光柵去除雜散光后，再經過光電信號轉換裝置變成適于微機等數據處理單元的電信號。但由于目標分析物的催化發光信號接近(如乙醇和甲醇、醇類和醚類等)，使流經納米催化材料表面的催化發光信號難以分辨，有時需要依靠改變分析條件來區分信號，直接影響了定量分析的準確性并使操作繁瑣，增加了分析檢測的時間。另外，由于現有檢測器是在石英管上斜對角設置有進樣口、放空口，樣品與載氣流經納米催化材料表面的時間長并且死體積大，易造成發光響應時間長、發光信號曲線展寬等問題，從而使發光信號的穩定性及重現性差，測量精度較低，直接影響了定量分析的準確性。

發明內容：

本實用新型為了解決現有技術所存在的上述缺點，提供了一種可縮短檢測時間、具有良好的穩定性及重現性、檢測效率及精度高的同時檢測光電信號的微型納米傳感器。

本實用新型的技術解決方案是：一種同時檢測光電信號的納米傳感器，有石英管，石英管上有進樣口和放空口，石英管內置有陶瓷加熱棒，在陶瓷加熱棒內置有加熱元件，在陶瓷加熱棒外涂有納米半導體金屬氧化物，與納米半導體金屬氧化物對應設置有濾光片或光柵及光電信號轉換裝置，在所述納米半導體金屬氧化物的兩端分別設有正電極、負電極，正電極、負電極之間的電流輸出及光電信號轉換裝置與電信號檢測電路相接；所述進樣口和放空口位于石英管的軸線上。

所述石英管長2～3厘米，內徑1～2厘米；所述陶瓷加熱棒長1～1.5厘米、直徑0.2～0.4厘米。

本實用新型是將納米材料表面的催化發光信號與電化學信號同時作為檢測信號，具有良好的二維特征信號，分辨率及檢測靈敏度均大大提高，可以實現多目標組分的同時快速定量，進一步降低了檢測成本、提高了檢測效率；將進樣口和放空口的中心均位于石英管的軸心線上，使所有目標組分均能夠與納米材料表面充分接觸，使二維特征信號與目標組分的濃度呈良好的相關性，具有良好的穩定性和再現性，大大提高了檢測精度；微型化設計，樣品載氣的流徑死體積大大減小，使樣品中被測組分在納米材料上的響應時間大大縮短，信號響應時間迅速、信噪比增強，信號譜帶變窄(類似尖銳的色譜流出曲線)，檢測效率、分辨率及檢測靈敏度均大大提高，易于實現陣列化設計。

附圖說明：

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。

具體實施方式：

下面將結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示：有石英管1，石英管1上設有進樣口2和放空口3，石英管1內置有陶瓷加熱棒4，在陶瓷加熱棒4內固定有加熱元件5，在陶瓷加熱棒4外涂有納米半導體金屬氧化物6，與納米半導體金屬氧化物6對應設置有濾光片或光柵7及光電信號轉換裝置8，在所述納米半導體金屬氧化物6的兩端分別設有正電極9、負電極10，可在正電極9、負電極10之間相接電流表(電信號檢測電路11)，也可將電流引出，電流輸出端與模/數轉換電路12相接，所述光電信號轉換裝置8及模/數轉換電路12同時與微處理器(電信號檢測電路11)相接。為了避免因進樣口2和放空口3對角設置而造成的死體積大的問題，所述進樣口2和放空口3位于石英管1的軸線上。檢測時按照現有技術的方法將加熱元件5與電源相接，同時將正、負電極9、10與電源相接，使強度1～15Ma的電流通過空載時的納米材料。將樣品按照現有技術方法進行霧化并以空氣為載氣，從進樣口2進入，從放空口3流出，樣品即流經納米半導體金屬氧化物6，產生與濃度成相關性的光信號和電信號。通過對光信號和電信號進行處理并檢測，即可測出目標成分的含量。