[發明專利]一種集成式雙動能揮發物富集裝置及應用

在審

• 申請號: 202110371707.3
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN115184328A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 聶新明;田亞平
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N1/28;G01N1/40;G01N1/44
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 李妮

一種集成式雙動能揮發物富集裝置及應用，包括樣品蒸發室和揮發物富集管，樣品蒸發室水平管內設置有電加熱蒸發盒，樣品蒸發室垂直管一端設有樣品入口、水平管管壁上開設有電加熱蒸發盒的置入口，樣品蒸發室水平管一端為進氣口、另一端為出氣口，進氣口與三通閥的第一端口連通，出氣口與揮發物富集管的側壁連通；三通閥的第二端口與便攜式氣泵連接、第三端口與揮發物富集管的底部連通，揮發物富集管頂部從下往上依次設置有防水透氣膜和金屬納米粒子復合薄膜，防水透氣膜和金屬納米粒子復合薄膜之間形成填充揮發性吸收液的吸收液容納腔。該裝置結構簡單、體積小、設計合理、便于攜帶至現場進行實時檢測，可廣泛應用于環境、食品和醫療領域。

技術領域

本發明涉及分析檢測技術領域，具體涉及一種集成式雙動能揮發物富集裝置及應用。

背景技術

表面增強拉曼光譜(SERS)是近年來發展的新檢測技術，其具有檢測速度快，靈敏度高、儀器便攜等特點，已經在環境分析、食品安全、農藥殘留、公共安全衛生和醫療檢測領域有所應用。目前，這些領域的現場分析檢測樣品量大、時效性強，對檢測技術的要求更為快速、簡單、高通量。然而，SERS在應用于復雜體系的分析過程中，如何消除樣品基質干擾已經成為SERS實際應用亟待解決的問題，原因是SERS增強粒子在復雜的基質環境中容易團聚或者發生其他物理化學變化，導致SERS靈敏度和準確度大大下降。

目前的樣品前處理技術主要有分子印跡、固相萃取、液液萃取和磁性材料功能化等。這些前處理技術的發展和應用提高了SERS檢測的準確度。然而這些前處理過程相對復雜、耗時。此外，這些前處理方法所需的器件體積龐大，不便于攜帶到現場結合SERS進行現場實時快速檢測分析。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成式雙動能揮發物富集裝置及應用，該裝置結構簡單、體積小、設計合理、便于攜帶至現場進行實時檢測。

為實現上述目的，一種集成式雙動能揮發物富集裝置，包括呈倒立“T”型的樣品蒸發室和豎直設置的揮發物富集管，樣品蒸發室的水平管內設置有用于容納待測樣品的電加熱蒸發盒，電加熱蒸發盒通過導線與電源相連，樣品蒸發室的垂直管一端設有樣品入口，樣品入口上配套設有密封蓋，樣品蒸發室的水平管管壁上開設有電加熱蒸發盒的置入口，樣品蒸發室的水平管一端為進氣口、另一端為出氣口，進氣口通過輸氣管與三通閥的第一端口連通，出氣口通過傳輸管與揮發物富集管的側壁連通；三通閥的第二端口與便攜式氣泵連接、第三端口通過輸氣管與揮發物富集管的底部連通，揮發物富集管的頂部從下往上依次設置有防水透氣膜和金屬納米粒子復合薄膜，防水透氣膜和金屬納米粒子復合薄膜之間形成吸收液容納腔，吸收液容納腔內填充揮發性吸收液或待分析物質標準液。

優選的，金屬納米粒子復合薄膜為AgNPs@CA復合薄膜，所述AgNPs@CA復合薄膜的制備方法為：以硝酸銀為原料，肼為還原劑，以乙醇/水二元溶液為反應介質，以醋酸纖維素為基體，通過原位還原的方法制備而成。

進一步的，吸收液中含有待測物質的衍生化試劑。

進一步的，所述電加熱蒸發盒包括盛裝待測樣品的容器和設置在容器周邊的加熱片，加熱片設有環形布置的電熱絲并涂覆硅膠層。

進一步的，所述輸氣管上均設有流量控制閥。

進一步的，所述電源為可充電電源且設有可控輸電電壓開關，電源輸出電壓為12V以下。

優選的，便攜式氣泵為微型氣泵，微型氣泵的進氣口與氮氣瓶連接。

本發明還提供一種集成式雙動能揮發物富集裝置的應用，包括以下步驟：

a.樣品的預處理：取待測樣品，配置一系列不同濃度的待分析物標準液；

b.吸收液或吸收液與衍生化試劑的制備：當待分析物不具有表面增強拉滿光譜響應時，需要向吸收液中加入衍生化試劑，使待分析物質發生衍生化反應轉化成強表面增強拉曼響應的物質；