[發明專利]一種Cu2+

在審

• 申請號: 202010534856.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111650158A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 張倩倩;湯燕梅;萬劉偉;馬正宜;陳志超
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;B82Y15/00;G01D5/353
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 徐凱凱

1.一種Cu²⁺濃度檢測裝置，其特征在于，包括光纖傳感器，通過光纖與所述光纖傳感器一端連接的寬帶光源，以及通過光纖與所述光纖傳感器另一端連接的光纖光譜儀，所述光纖傳感器包括雙錐光纖結構以及包覆在所述雙錐光纖結構表面的聚合物膜層，所述聚合物膜層為改性碳納米管層與聚丙烯酸層依次交替形成的n層膜，所述雙錐光纖結構由兩個微納光纖級聯構成，所述微納光纖由單模光纖拉錐制備而成。

2.根據權利要求1所述的Cu²⁺濃度檢測裝置，其特征在于，10≤n≤30。

3.根據權利要求1所述的Cu²⁺濃度檢測裝置，其特征在于，還包括用于固定所述光纖的固定夾。

4.根據權利要求1所述的Cu²⁺濃度檢測裝置，其特征在于，所述光纖傳感器下方設置有載玻片。

5.根據權利要求1所述的Cu²⁺濃度檢測裝置，其特征在于，所述寬帶光源的光源波長范圍為1200-1700nm。

6.一種如權利要求1-5任一所述Cu²⁺濃度檢測裝置的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供寬帶光源以及光纖光譜儀；

采用光纖熔接機將單模光纖熔融拉錐，得到第一微納光纖，在所述第一微納光纖后面制備一個相同參數的第二微納光纖，所述第一微納光纖與所述第二微納光纖級聯在一起構成雙錐光纖結構；

在所述雙錐光纖結構表面制備由改性碳納米管層和聚丙烯酸層依次交替形成的n層膜，制得光纖傳感器；

將所述光纖傳感器兩端通過光纖分別與所述寬帶光源和所述光纖光譜儀連接，制得所述Cu²⁺濃度檢測裝置。

7.根據權利要求6所述Cu²⁺濃度檢測裝置的制備方法，其特征在于，所述在所述雙錐光纖結構表面制備由改性碳納米管層和聚丙烯酸層依次交替形成的n層膜，制得光纖傳感器的步驟包括：

將所述雙錐光纖結構放入濃硫酸和雙氧水的混合溶液中，加熱處理后得到預處理后雙錐光纖結構；

將所述預處理后雙錐光纖結構放入到改性碳納米管溶液中，在所述預處理后雙錐光纖結構表面形成改性碳納米管層；

將表面形成改性碳納米管層的所述預處理后雙錐光纖結構接著放入到聚丙烯酸溶液中，在所述改性碳納米管層表面生成聚丙烯酸層；

通過重復上述鍍膜過程，在所述預處理后雙錐光纖結構表面得到由改性碳納米管層和聚丙烯酸層依次交替形成的n層膜；

將鍍膜結束后的所述預處理后雙錐光纖結構進行干燥處理，使所述改性碳納米管層與所述聚丙烯酸層充分反應結合，制得所述光纖傳感器。

8.根據權利要求7所述Cu²⁺濃度檢測裝置的制備方法，其特征在于，所述將鍍膜結束后的所述預處理后雙錐光纖結構進行干燥處理的溫度為50-80℃，時間為3-5h。

9.根據權利要求7所述Cu²⁺濃度檢測裝置的制備方法，其特征在于，所述改性碳納米管溶液的制備包括步驟：

將碳納米管加入到濃硝酸溶液中，120℃下處理6h，冷卻，抽濾，用蒸餾水清洗三次，放置真空干燥箱中干燥8h，研磨得到改性碳納米管；

將所述改性碳納米管加入到濃度為4％的乙酸溶液中并進行超聲處理然后在80℃下磁力攪拌2h，得到改性碳納米管溶液。

10.根據權利要求7所述Cu²⁺濃度檢測裝置的制備方法，其特征在于，

所述改性碳納米管溶液的濃度為1wt％，所述聚丙烯酸溶液的濃度為35wt％。