本文關(guān)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(guān)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(shù)是電子鼻技術(shù)。電子鼻是一臺儀器,包括一個具有部分選擇性的電化學(xué)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(fù)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(nèi)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(yīng)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(xué)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(chǔ)。設(shè)計了基于智能手機的檢測裝置,構(gòu)建了導(dǎo)光板透射成像的微型光路,采用了OTG或電池供電方式,設(shè)計繪制了手機配套附件結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)計,構(gòu)建了新的光路和供電模塊；修改了Android應(yīng)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(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH83

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