[发明专利]一种利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法

权利要求书

1.一种利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、光纤渐逝场传感器的组装，包括步骤：

S11、切取一定长度的光纤，一端保留外包层，其余部分去除外包层裸露出光纤芯体，通过溶胶凝胶法在光纤芯体表面涂覆形成一层吸附薄膜；

S12、将光纤插入到毛细管内部，毛细管两端密封，光纤与毛细管之间的空隙形成液体流道，具有外包层的光纤一端耦合连接光源；

S14、毛细管侧壁面靠近光源的一端开设进液口，另一端端口开设出液口，进液口连接输液管，输液管另一端通过三通阀连接有第一支管和第二支管，第一支管上安装第一蠕动泵，第一支管末端连接洗脱液池，第二支管上安装第二蠕动泵，第二支管末端连接染料液池；

S13、在毛细管下方靠近出液口一端设置光电倍增管检测器，光电倍增管检测器连接至数据处理设备，再将光源、毛细管和光电倍增管检测器均安装在不透光密封箱内，即得到光纤渐逝场传感器；

S2、根据染料的光谱性能选择特定波长的光源；

S3、开启第二蠕动泵，将染料溶液泵入流道中，光电倍增管实时检测渐逝场的变化，记录光电倍增管检测器检测到的信号值随时间的变化值；

S4、关闭第二蠕动泵，开启第一蠕动泵，将洗脱液泵入流道洗脱吸附薄膜表面吸附的染料，冲洗完毕后进行下一组吸附实验；

S5、作出光电倍增管检测到的信号值随时间变化的曲线，分析研究染料的吸附动力学。

2.如权利要求1所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述步骤S11具体为：切取一定长度的光纤，将光纤上需要去除外包层的部分浸泡于丙酮溶液10-20min，去除光纤表面的外包层，然后将裸露出的光纤芯体在氢氧化钠溶液中浸泡在约10min，用水洗净并擦干；然后通过溶胶凝胶法在光纤芯体表面涂覆一层丙基/三氟丙基修饰的SiO2薄膜。

3.如权利要求2所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述溶胶凝胶法的具体操作为：首先将三氟丙基三甲氧基硅烷与丙基三甲氧基硅烷等体积混合得到溶液A；然后将溶液A和四乙氧基硅烷混合均匀后再依次加入乙醇、水、稀盐酸，超声波分散均匀得到溶胶凝胶；再将溶胶凝胶涂覆在光纤芯体表面形成一层丙基/三氟丙基修饰的SiO2薄膜，室温下老化7天后待用。

4.如权利要求1所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述光纤的内径为700um，毛细管内径为2nm，流道具有50μm的宽度，容积约为1.2μL。

5.如权利要求4所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述光电倍增管的长、宽、高分别为22mm、22mm、60mm，光学窗口的直径为10mm，光电倍增管的光学窗口平行于光纤。

6.如权利要求5所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：用紫外可见分光光度计测定出染料溶液的最大吸收波长，采用具有该最大吸收波长的LED光源。

7.如权利要求6所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：关闭第二蠕动泵，开启第一蠕动泵，将纯净水泵入流道洗脱吸附薄膜表面吸附的染料分子，然后以乙醇代替纯净水继续冲洗，最后再用纯净水冲洗管路，冲洗完毕后进行下一组吸附实验。

8.如权利要求1-7任意一项所述的利用光纤渐逝场传感器研究染料在固-液界面吸附动力学的方法，其特征在于，采用N2000双通道色谱数据工作站，采集20ms采样点的检测数据频率。