發(fā)布時間：2017-11-10 10:35

  本文關鍵詞：基于色敏傳感陣列的便攜式氣體檢測系統(tǒng)的研究

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【摘要】：如今,氣體的定性及定量分析在食品工業(yè)、環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生、藥品工業(yè)、航空航天、化工控制和公安海關等諸多行業(yè)的重要性與日俱增。最具有發(fā)展前途的氣體分析技術是電子鼻技術。電子鼻是一臺儀器,包括一個具有部分選擇性的電化學傳感器陣列和一個合適的模式識別系統(tǒng),能夠識別單一的或復合的氣味�；诖�,本文開發(fā)了基于智能手機使用染色傳感陣列的輕巧便攜的有機揮發(fā)氣體的檢測系統(tǒng)。具體研究內容如下：利用金屬卟啉、PH指示劑和氣致變色染料等與氣體發(fā)生反應后吸光度發(fā)生變化的特性,將這些染料滴在薄層層析硅膠板上,制備了色敏傳感陣列,再將其封裝在PDMS中形成氣體檢測腔。在光學平臺上搭建了監(jiān)測染色陣列顏色變化的光路,為后面基于智能手機的檢測平臺的開發(fā)提供了基礎。設計了基于智能手機的檢測裝置,構建了導光板透射成像的微型光路,采用了OTG或電池供電方式,設計繪制了手機配套附件結構圖并通過3D打印制作了手機配套附件,完成了檢測裝置的硬件平臺；編寫了Android智能手機氣體檢測應用軟件,該軟件能定時拍照、圖像處理和判斷被測氣體種類,完成了氣體檢測裝置的軟件平臺。在這樣的軟硬件平臺上,使用色敏傳感陣列,對甲醇、乙醇和三氯甲烷等有機揮發(fā)氣體的飽和蒸汽進行檢測。色敏陣列有良好的靈敏度和選擇性；染料種類的增加在一定程度上加強了傳感陣列的靈敏度和選擇性；基于智能手機的氣體檢測裝置具有較強的實用性。利用金屬卟啉等染料與氣體發(fā)生反應后熒光強度發(fā)生變化的特性,在薄層層析硅膠板上制備了熒光氣體傳感陣列。設計制作了使用熒光傳感陣列基于智能手機的氣體檢測裝置,修改了手機配套附件的設計,構建了新的光路和供電模塊；修改了Android應用軟件。在新的氣體檢測平臺上,使用熒光傳感陣列,對甲醇、乙醇、丙酮和正己烷等的飽和蒸汽進行檢測。熒光傳感陣列具有較好的靈敏度和選擇性；基于智能手機的氣體檢測裝置具有較強的實用性。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH83

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本文編號：1166287