[發明專利]一種對β-萘酚異構體進行識別性檢測的壓電傳感器及其使用方法

有效

• 申請號: 201310416045.2
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103439406A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 段希娥;李克勤
• 申請（專利權）人: 山東省化工研究院
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 王立曉

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技術領域

本發明涉及一種檢測β-萘酚異構體的方法，尤其涉及一種使用壓電傳感器檢測β-萘酚異構體的方法。

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背景技術

隨著工業化時代的到來，人類在生產和生活中釋放分奧環境中的化學物質越來越多，這些物質對全球動植物的繁衍和生存，尤其是人類的健康構成了潛在危脅。含羥基的酚類化合物是一種重要的工業原料，在工業生產過程中大量的含酚廢水的排放造成了嚴重的環境污染。酚類化合物具有致癌、致畸和致突變的潛在毒性，其主要在水體和土壤中富集，在環境污染中具有低劑量、長時間的特點，常規的處理工藝不能有效去除。萘分子中有兩種不同的氫，萘環上的一個氫原子被羥基取代，能產生兩種同分異構體，即а-萘酚和β-萘酚，分子式為C10H7OH。其中а-萘酚是一種常見的精細化工中間體，主要用于有機合成和染料工程，是農藥、染料、醫藥等方面的重要中間體，具有很強的潛在毒性，對皮膚、眼睛、血液和腎臟都有較強的刺激性和毒害作用。β-萘酚也是重要的有機化工原料和染料中間體，本身可廣泛用于染料、有機顏料、橡膠助劑、醫藥、香料等的合成，可進一步深加工得到一系列重要的萘系中間體，可用于制備吐氏酸、丁酸、2－萘酚3－甲酸，也可用于制備有機顏料、殺菌劑等，近年來其下游產品廣泛用于感光材料及液晶材料的生產。我國是世界上β-萘酚主要生產和出口國家，國內眾多工廠生產過程中產生各類β-萘酚廢水，且含β-萘酚的廢水具有毒性大，難以生化降解、酸堿性強的特點。

目前關于а-萘酚和β-萘酚的測定方法主要包括：紫外可見分光光度法、高效液相色譜法、氣相色譜法、電化學方法、毛細管電泳法、熒光光度法、磷光光度法和免疫分析法。但由于а-萘酚和β-萘酚為同分異構體，其性質相近，二者往往同時共存，互相干擾，使得應用上述方法分離需要很長的時間。因此，建立萘酚同分異構體的檢測體系對控制環境污染具有重要的意義。而上述檢測方法只能對а-萘酚和β-萘酚中之一進行檢測，無法實現對а-萘酚和β-萘酚選擇性識別檢測。

壓電傳感器是20世紀60年代建立起來的一種新型測量技術，其檢測的理論基礎是固定在凈體表面的沉積物于晶體頻率變化存在一定的比例關系。針對現有技術中難以對а-萘酚和β-萘酚異構體進行區分的技術問題，我們利用β-萘酚能與重氮鹽發生反應生成橙紅色沉淀而а-萘酚與重氮鹽反應僅生成橙黃色溶液的特點，基于壓電檢測技術，構建能用于β-萘酚異構體識別的壓電生物傳感器，并提供基于該傳感器的檢測方法。

因此，本發明旨在提供一種可以對β-萘酚異構體進行識別性檢測的壓電傳感器以及應用該傳感器進行檢測的方法。

發明內容

????本發明提供一種可以對β-萘酚異構體進行識別性檢測的壓電傳感器，其能夠實現對β-萘酚異構體的識別性檢測。

????所述傳感器包括：叉指電極，所述電極一端的兩側分別焊接銅線，與壓電石英晶體和頻率計數器相連接。

????所述傳感器的構建方法為：選用蝕刻技術制作的叉指電極，在其一端的兩側分別焊接銅線，并用AB膠封閉，然后在丙酮溶液中超聲5?min，接著用異丙酮和無水乙醇各浸洗5?min，去離子水中浸泡5min后，氮氣吹干備用。將該干燥的電極置于含有磺胺甲異噁唑（SMZ）的溶液中，浸泡24h，取出電極后晾干備用。將處理后的電極放于試管底部，試管插入反應腔內，然后將該電極與壓電石英晶體串聯，并通過與其相連接的頻率計數器來采集振蕩頻率。當有沉淀在傳感器表面沉積時，傳感器的頻率發生改變，該頻移值標記為Δf。

????其中，所述叉指電極的規格為：電極由20對叉指組成，叉指間距為18μm，電極基底為玻璃，尺寸為5×7mm，中間層為Ti，厚度為15nm，最外層則為Au，厚度為190nm。

其中，所述石英晶體為振蕩頻率為9MH/z，AT切壓電石英晶體。

其中，浸泡電極所使用的SMZ溶液的濃度為8g/L。

其中，所述頻移值Δf的計算公式為：Δf?=?f?–?f₀，式中f?為沉淀沉積在傳感器表面后的共振頻率，f_0?為傳感器的初始頻率。