[發明專利]一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統

有效

• 申請號: 201610216246.1
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105879939B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 孫卓;田人文;李欣;聶耳;劉冬;張哲娟
• 申請（專利權）人: 上海納晶科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N21/59
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

1.一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，包括冷卻水蓄水槽、回流蓄水瓶、水樣消解反應模塊、光源、檢測模塊、廢液瓶、檢測設備，其特征在于：水樣消解反應模塊有水樣消解微流控芯片（1）及水樣冷卻微流控芯片（3）組成，水樣消解微流控芯片（1）通過管道連接水樣冷卻微流控芯片（3），水樣冷卻微流控芯片（3）通過管道連接檢測模塊（8）；所述的水樣冷卻微流控芯片（3）包括熱溶液進口（3-1）、熱溶液出口（3-4）、冷卻水進口（3-3）、冷卻水出口（3-2）、熱溶液微通道（3-5）、冷卻水微通道（3-6），熱溶液微通道（3-5）的一端連接熱溶液進口（3-1），熱溶液進口（3-1）連接水樣消解微流控芯片（1）的反應液出口（1-3），熱溶液微通道（3-5）的另一端連接熱溶液出口（3-4），熱溶液出口（3-4）連接檢測模塊（8）；冷卻水微通道（3-6）的一端連接冷卻水進口（3-3），冷卻水進口（3-3）連接冷卻水蓄水槽（2），冷卻水微通道（3-6）的另一端連接冷卻水出口（3-2），冷卻水出口（3-2）連接回流蓄水瓶（7），所述的熱溶液微通道（3-5）及冷卻水微通道（3-6）為往復折流結構，并且冷卻水微通道（3-6）位于熱溶液微通道（3-5）的一側，冷卻水和熱溶液的流向相反。

2.根據權利要求1所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的水樣消解微流控芯片（1）包括水樣進口（1-1）、消解液進口（1-2）、反應液出口（1-3）、溶液微通道（1-4），溶液微通道（1-4）的一端分兩個端口，分別連接水樣進口（1-1）及消解液進口（1-2），溶液微通道（1-4）的另一端連接反應液出口（1-3）；所述的溶液微通道（1-4）為往復折流結構。

3.根據權利要求1所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的檢測模塊（8）包括檢測微通道（8-1）、檢測溶液進口（8-2）、檢測溶液出口（8-3），檢測微通道（8-1）的一端連接檢測溶液進口（8-2），檢測溶液進口（8-2）連接水樣冷卻微流控芯片（3）的熱溶液出口（3-4），檢測微通道（8-1）的另一端連接檢測溶液出口（8-3），檢測溶液出口（8-3）連接廢液瓶（4）；位于檢測微通道（8-1）的左右兩側分別設有光纖通道（8-4），位于光纖通道（8-4）的一側設有光纖（6），位于光纖通道（8-4）的另一側設有檢測設備（5），所述的光纖通道（8-4）的直徑為0 .1~1mm；檢測微通道（8-1）為Z字型結構通道，檢測微通道（8-1）光程長度為1~20mm；所述的檢測微通道（8-1）由耐熱玻璃或者石英的透光耐腐蝕材質制得。

4.根據權利要求3所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的檢測模塊（8）為單色光檢測模塊，測定檢測芯片中透射光光強，波長范圍為300~660nm，光纖（6）為發光二極管。

5.根據權利要求1所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的水樣消解微流控芯片（1）、水樣冷卻微流控芯片（3）及檢測模塊（8）由兩塊平面板塊熱壓制成，熱壓溫度為300~600℃。

6.根據權利要求1所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的水樣消解微流控芯片（1）及水樣冷卻微流控芯片（3）的材質由聚四氟乙烯PTFE或者聚偏氟乙烯PVDF或者四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物PFA或者氟化乙烯丙烯共聚物FEP或者耐熱玻璃或石英的耐熱耐腐蝕材料制得。

7.根據權利要求2或3所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的溶液微通道（1-4）、熱溶液微通道（3-5）、冷卻水微通道（3-6）、檢測微通道（8-1）的微通道截面為方形或者圓形，截面積為0 .01~1mm 2。

8.根據權利要求1所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的水樣消解微流控芯片（1）的微通道的有效長度與截面積的比值為2000：1~10000：1。

9.根據權利要求2所述的一種快速化在線檢測化學需氧量的微流控芯片系統，其特征在于：所述的水樣冷卻微流控芯片（3）的冷卻水微通道（3-6）與溶液微通道（1-4）之間的間距為0 .5~10mm，冷卻水微通道（3-6）與溶液微通道（1-4）的有效長度與截面積的比值為2000：1~5000：1。