[发明专利]一种8-羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用

摘要

本发明公开了一种8‑羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法及应用，该方法包括以下步骤：步骤1、LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV传感基元构筑；步骤2、毒品光电传感阵列构筑与性能评估；步骤3、数据分析与处理。本发明为进一步提高气氛毒品光电传感材料的灵敏度，实现对常见毒品信号差异性放大，采用光电传感检测方法，结合表面修饰技术、传感器阵列构建及主成分分析技术，制备并构建可定性识别常见毒品光电传感器阵列。

主权项

一种8‑羟基喹啉硼化锂修饰的聚合物传感器阵列的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV传感基元构筑a)不同带隙SVBTC‑PPV的合成通过控制PPV的共轭程度，合成一组具有不同能级的SVBTC‑PPV；将使用0.65g和0.975g SVBTC获得的具有不同带隙的产物标记为S‑1和S‑1.5；凝胶色谱表征SVBTC‑PPV的分子量，核磁共振氢谱和碳谱确定SVBTC‑PPV的结构；b)MQ的合成粗产品经石油醚重结晶后得到白色絮状固体，核磁共振氢谱确定MQ的结构；c)MQ接枝SVBTC‑PPV构筑聚合物刷MQ‑g‑SVBTC‑PPV不同计量比的MQ和SVBTC‑PPV引入甲苯溶液，以偶氮二异丁腈AIBN为引发剂构成反应体系；该体系经过3次冻融循环后，在氮气气氛保护下，60℃引发聚合；用石油醚沉淀、离心、洗涤自聚的MQ；所得的产物在真空干燥箱干燥处理；傅立叶红外变换吸收光谱、紫外吸收光谱以及核磁共振谱表征MQ在SVBTC‑PPV侧链的接枝密度；d)LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV利用MQ‑g‑SVBTC‑PPV强的配位能力，将B:Li+的按1:1的比例引入MQ‑g‑SVBTC‑PPV的苯乙烯溶液中超声30min，得到LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV；多余的B和Li+经水溶液萃取洗涤处理；LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV在真空干燥箱干燥处理；傅立叶红外变换吸收光谱、紫外吸收光谱以及核磁共振谱表征LiBMQ的表面修饰情况；步骤2、毒品光电传感阵列构筑与性能评估a)传感器件的构建方法将适量LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV的甲苯溶液均匀旋涂到电极片上，形成薄膜；薄膜厚度由涂抹的次数决定；之后将涂有材料的衬底放置在空气中自然干燥一天，即得到LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV构建的光电传感器和气敏传感器；电极片由氧化铝陶瓷衬底和指插Ag‑Pd电极构成，数个电极片并联构成传感器阵列；b)光电性能测试将未经表面修饰的SVBTC‑PPV和结构优化的一系列LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV分别作为传感基元，评价其光电性能；c)气敏性能测试在室温下分别评价未经表面修饰的SVBTC‑PPV和结构优化的一系列LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV对7种常见毒品：同蒸气压下的鸦片、海洛因、冰毒、氯胺酮、可卡因、摇头丸、大麻的响应特性；通过响应性能参数评价，筛选出响应性能突出的LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV；将优选获得的LiBMQ‑g‑SVBTC‑PPV构筑成毒品传感阵列；选择光源，分别测试传感器在不同毒品蒸气以及不同毒品蒸气浓度下的光电响应曲线，并计算出响应大小；考察不同的传感基元在暗条件和光条件下对上述常见毒品室温下饱和蒸气压的响应特性；步骤3、数据分析与处理将传感器对不同毒品分子在室温下饱和蒸气的一系列响应数据通过主成分分析法转化成主成分分析图，获得不同毒品在主成分分析图中不同的对应区域，考察LiBMQ修饰前后团簇区域信号的变化；根据区域分布，进一步优化传感器阵列；传感器阵列经多次优化，获得响应信号差异大、离散程度小的一组传感器阵列组合；通过传感信号重新组合，建立不同的毒品响应数据库。