[發明專利]局部表面等離子體共振汞探測系統和方法

有效

• 申請號: 201380011294.1
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN104471378B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 杰伊·詹姆斯;唐納德·盧卡斯;杰弗里·史考特·克羅斯比;凱瑟琳·P·科什蘭
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

1.一種汞探測系統，包括：

流通池，包括汞傳感器，其中，所述汞傳感器包括：

透明基質；以及

球形金納米粒子的亞單分子層，在所述基質的表面上,其中所述球形金納米粒子基本沒有表面涂層；

光源；以及

光探測器，

其中所述系統被配置為基于來自球形金納米粒子的局部表面等離子體共振波長的偏移率來確定樣品中是否存在汞。

2.根據權利要求1所述的汞探測系統，其中，所述亞單分子層具有5×10¹²金納米粒子/cm²或更小的密度。

3.根據權利要求1所述的汞探測系統，其中，所述金納米粒子具有0.2或以上的表面積與體積比。

4.根據權利要求1所述的汞探測系統，進一步包括：氣體源，與所述流通池連通，并且被配置成提供通過所述流通池的氣流。

5.根據權利要求1所述的汞探測系統，其中，所述光源包括可見光源。

6.根據權利要求1所述的汞探測系統，其中，所述光探測器包括UV-Vis光電探測器。

7.根據權利要求1所述的汞探測系統，其中，所述系統被配置成探測100μg/m³或以下濃度的汞汽。

8.一種用于確定在采樣中是否存在汞的方法，所述方法包括：

使采樣接觸汞傳感器，所述汞傳感器包括：

透明基質；以及

球形金納米粒子的亞單分子層，在所述基質的表面上,其中所述球形金納米粒子基本沒有表面涂層；

將光從光源引導至所述采樣接觸的汞傳感器；

探測來自所述球形金納米粒子的局部表面等離子體共振波長，以及基于所探測的局部表面等離子體共振波長的偏移率來確定在所述采樣中是否存在汞。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述接觸包括使氣態采樣流過包括所述汞傳感器的流通池。

10.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：量化所述采樣中的汞的量。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述量化包括：基于所述金納米粒子的局部表面等離子體共振波長的改變率，確定所述采樣中的汞的量。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述量化包括：基于在局部表面等離子體共振峰值附近的具有最大斜率(dA/dλ)的波長(λ)帶處的吸光率(A)的改變率，確定所述采樣中的汞的量。

13.根據權利要求8所述的方法，其中，所述接觸包括：使氣態采樣流過垂直于所述汞傳感器的噴嘴。

14.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：在使所述采樣接觸所述傳感器之前，使所述傳感器與水蒸汽接觸。

15.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：再生所述汞傳感器。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述再生包括：加熱所述汞傳感器。