[發明專利]一種基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置

有效

• 申請號: 201710685854.1
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107422007B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 孫義民;曾偉;黃雨辰;周愛軍
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置，其特征在于，包括智能電子設備(1)、微型電化學工作站(2)和檢測試紙電極(3)；其中：

智能電子設備(1)與微型電化學工作站(2)相連，微型電化學工作站與檢測試紙電極(3)相連；檢測試紙電極(3)為三電極系統，包括對電極、參比電極和工作電極，工作電極為鈀納米粒子-多壁碳納米管-還原石墨烯/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體復合材料；被檢測物與檢測試紙電極(3)接觸，檢測試紙電極(3)的工作電極富集被檢測物中爆炸物分子，通過電化學檢測產生化學信號，微型電化學工作站(2)將化學信號轉化為電信號，智能電子設備(1)接收電信號并進行分析處理，得到爆炸物檢測結果，并在智能電子設備(1)上顯示檢測結果。

2.根據權利要求1所述的基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置，其特征在于，智能電子設備(1)通過USB接口與微型電化學工作站(2)相連，對微型電化學工作站(2)進行控制并供電；智能電子設備(1)通過運行電化學軟件使微型電化學工作站(2)進行電化學檢測，使爆炸物分子上的硝基在檢測試紙電極(3)表面被還原成氨基，在微型電化學工作站(2)上產生的電化學檢測圖中還原電位產生還原峰，得到電信號；智能電子設備(1)運行軟件對所產生的電信號中的氧化還原峰峰電流強弱及峰電位進行分析處理，得到爆炸物檢測結果，并顯示檢測結果。

3.根據權利要求1所述的基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置，其特征在于，微型電化學工作站(2)能完成的電化學檢測包括：循環伏安檢測、方波伏安檢測、脈沖伏安檢測、電流檢測、脈沖電流檢測。

4.根據權利要求1所述的基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置，其特征在于，檢測試紙電極(3)由三電極系統印刷在絕緣材料上形成，以印刷碳電極作為對電極，以印刷銀/氯化銀電極作為參比電極，以印刷鈀納米粒子-多壁碳納米管-還原石墨烯/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體復合材料電極作為工作電極。

5.一種權利要求1所述的基于智能電子設備的便攜式爆炸物檢測裝置的工作電極的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，該石墨烯復合材料為鈀納米粒子-多壁碳納米管-還原石墨烯/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體復合材料；該方法包括以下步驟：

S1、將氧化石墨烯和酸化碳納米管加入超純水中，加入1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體超聲混合均勻；

S2、在混合溶液中加入氯鈀酸鉀溶液，冰浴超聲處理；

S3、在混合溶液中加入水合肼溶液，冷凝回流，水洗至中性，冷凍干燥過夜；

S4、將步驟S3得到的材料分散在N,N-二甲基甲酰胺中，加入萘酚溶液，超聲混合均勻，得到制備的鈀納米粒子-多壁碳納米管-還原石墨烯/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體復合材料。

6.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中氧化石墨烯濃度為0.5mg/mL，酸化碳納米管濃度為0.05-0.5mg/mL，99％的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體濃度為1-2μL/mL；超聲處理時間為1-1.5h。

7.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中氯鈀酸鉀濃度為2×10^-4-2×10^-3mol/L；超聲處理時間為1.5-3h。

8.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中85％的水合肼的濃度為0.5-2μL/mL；冷凝回流溫度為90-95℃，冷凝回流時間為1-3h。

9.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中N,N-二甲基甲酰胺為溶劑的分散液濃度為1-2mg/mL，5％的萘酚溶液濃度為2-5μL/mL；超聲時間為15-30min。