[发明专利]甲醛荧光检测器

说明书

技术领域

本发明提出的是设计研发新型荧光检测器用于检测水质中甲醛的含量。 

背景技术

甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一，对甲醛的灵敏和精确测定具有重要意义。常用的测定方法有分光光度法，电化学方法，色谱分析方法等。但是，这些新方法需要先进的仪器，而这些仪器又相对昂贵。针对一些经济落后地区实验室，建立快速、简便而又准确的测定方法显得尤为重要。本发明操作简单、费用合理是检测水质中甲醛含量的理想仪器。 

本发明提出设计研发新型荧光检测器用于检测水质中甲醛的含量。研发阶段包括：1、量子点的合成；2、检测器样品池的研发；3、检测器的组装及调试；4、数据库的建立；5、检测器性能论证。 

本发明利用甲醛会引起CdTe量子点荧光强度的降低，并且甲醛的浓度与荧光强度的降低之间具有良好的线性关系，依据于此建立CdTe量子点检测水质中甲醛含量的新方法，并进一步研发为新型检测器。测得结果与国家标准分光光度法所测得的结果具有一致性。 

研发的检测器只需检测到量子点荧光强度的变化，并转换为数字信号，与荧光分光光度计相比，构造简单、成本低廉，且具有操作方便、灵敏度高和检测范围宽等优点。 

发明内容

1、量子点的合成 

采用无机水热方法合成高质量的CdTe荧光量子点，发射波长为600nm左右，性质稳定(5年内性质未见明显改变)。 

2、检测器样品池的研发 

样品池的研发为本发明的核心内容，以1cm石英比色皿为设计原型，对其进行改造，封闭处理后，在其顶部和底部对角线位置各钻毛细管粗细的孔，嵌入毛细管。 

3、检测器组装及调试 

将(1)蠕动泵(2)光源(3)样品池(4)检测器(5)输出显示屏等，按照附图中顺序组装，并配制标准样品对其性能进行调试。 

4、建立数据库 

应用所设计的检测器测定一系列、不同浓度的甲醛溶液，建立标准曲线数据库。 

5、检测器性能论证 

通过样品分析，与国家标准方法所得数据进行对比分析，检验仪器的性能。 

附图说明

图1为本发明仪器的结构图即检测器结构示意图 

具体实施方式

1、量子点的合成 

首先在2mL水溶液中，将适量硼氢化钠与2.9mg碲粉混合反应制得碲氢化钠的溶液1；在三口瓶中加入100mL水，加入氯化镉并调节pH＝11.4，在100μL巯基丙酸稳定剂存在条件下，将新鲜制得的溶液1添加到此溶液中，加热。常温下，以罗丹明6G为对照，测得所合成量子点的量子效率在～25％左右。 

2、检测器主要部件 

(1)、蠕动泵：将各种溶液以恒定的浓度、速率，定量引入流通池之中。 

(2)、光源：只需提供激发波长为365nm的激发光。 

(3)、样品池：为1cm×1cm×5cm四面透光、中空的石英长方体，在长方体的左右上下各有一个和两个孔，通过导管分别与蠕动泵和废液缸相连接，进、出口分布设置开关阀门。 

(4)、检测器：检测量子点荧光强度变化，并将光学信号转化为数字信号； 

(5)、输出显示屏：编写程序，根据数字信号，结合所建立数据库给出所检测甲醛的浓度。 

3、建立数据库 

应用所设计的检测器测定一系列不同浓度的甲醛溶液样品，建立标准曲线数据库。 

4、检测过程： 

①打开样品池出口阀门，通过蠕动泵先后将氢氧化钠溶液和蒸馏水引入样品池，对样品池进行清洗；②关闭样品池出口阀门，向样品池中加入1ml CdTe量子点及1ml PBS缓冲溶液；③向样品池中加入待检测的甲醛溶液；④补加蒸馏水至样品池充满(总体积5ml)，关闭样品池进口阀门；⑤打开光源；⑥检测器检测量子点荧光强度变化，并转化为数字信号，与电脑中的标准曲线数据库相对照给出甲醛浓度；⑦待检测完成后，关闭光源，先后通入氢氧化钠溶液和蒸馏水清洗样品池，实验结束后排空样品池。