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当代化工研究 ChenmicalInte
科研开发
2016·04
基于光谱阵列识别混合物的催化发光传感器
0任柯柯
（广州大学环境科学与工程学院广东510006）
摘要：本文设计了一种基予光谱降列识别不同混合物的催化发光传感器，在密闭反应体系中，以纳来氧化镁和纳来氧化铝为催化材料，在进祥休积10μL，反应温度260C的最佳条件下，分别获取了不同混合物发生催化发光反应时的光谱降列。以不同波长下的发光强度为变量，利用线性判别分析法进行分类，不同混合物在两种纳来材料上的测试结果均得到了很好的识别。通过本文方法，可建立混合物的特征
图谱库，用于混合物的种类识别和质量校制。本传高器构造间单，休积小，操作简使，而且成本低，具有实时在线检测的潜能。关键调：传离器；催化发光；混合物
文献标识码：A
中图分类号：T
RecongnitionofCataluminescenceTransducerofMixtureBasedonSpectrumArray
Ren Keke
(Environmental Science and Engineering College of Guangzhou University,Guangdong,510006)
Abstract:In this paper, it designs akind of cataluminescence transducer based on spectrum array to idenrify diferenf mixture.lIn the airtight reaction System, taking nanomerer magnesia and nanometer alaminiam oxide as catalytic materials, in the conditions of sample volume IO mw L and reaction temperature 260 &t845I:, to obtain the spectrum array at the time of the happen of cataluminescence reflecrtion of different mixtures.Taking the luminous intensity of diferent wavelengthes as the variables,and taking use of the method of linear discriminant anialysis to take classification, the testing results of diferent mixture on two kinds of nanometer materials all ger very good recognition.By taking the methods in this paper, we can build the characteristics atlas database for the mixture, which can be used for the species identification and quality control for mixture.This sensor has simple structure,small volume,convenientoperation,lowcost,and has thepotentialofreal-timeonlinedetection.
Key words:transducer; cataluminescence;mixture
、材料与方法 1.纳来材料
五种纳米材料:MgO、ZrO,、Y,Og、ZnO、-Al,O,，具体信息如表1。
名称 Mgo Y,o Zno zro,-Al,O,
粒径/纯度 50 nm,>99.9% 30 nm,>99.99% 50 nm,>99.99% 30 nm,>99.99% 15 nm,>99.99%
厂商北京纳股科技
广东惠州瑞尔化学科技公司
北京纳展科技
广东惠州瑞尔化学科技公司上海珠尔纳高新粉体有限公司
表1纳米材料
2.混合物样品
从市场购买了7种咖啡。并用英文字母对其进行缩写。取1g样品于50mL的烧杯中，加入90℃的开水充分搅拌溶解，冷却至室温后用容量瓶定容至50mL，得到浓度为0.020 g/mL-1的样品溶液。
3.检测方法
关闭两载气进出口的阀门，取10μL样品溶液，利用喷
雾器从进样口处进样，样品溶液被均匀地喷在纳米材料表面，在设定的测试条件下，样品溶液在纳米催化材料表面发生CTL反应，CTL信号首先通过滤波片，然后被光电倍增管检测。当转盘设定静止时，即以某一波长的滤波片为单色器，我们可以获取分析物的“多峰响应曲线”：当转盘在设
万方数据
定的转速下运转时，不同波长的滤波片随着转盘的转动，在 15个不同的波长下不断循环切换，当某波长的滤波片转动到检测口时，则该波长下的CTL强度被记录，如此反复，我们可以获取在一定的反应时间内分析物的“光谱阵列模式”。
为了消除积碳及上一次反应后残留气体的影响，每次进样前，我们必须开启两载气进出口阀门，使反应室切换至流通状态，通入空气，并调节陶瓷棒温度为450℃，高温熳烧 15分钟。
4.数据处理方法
比较不同的CTL光谱确定最佳条件。对在不同CTL光谱信号归一化，即15个波长下最强的CTL信号转换为1，其余的按比例转换为小数。我们对7种混合物样品的CTL光谱阵列进行线性判别分析（LDA），此时每个混合物样的CTL光
谱阵列有15个特征值。二、结果与讨论
1.条件实验
(1)测定温度。不同的咖啡样品，其成分的种类与数量互不相同，这与多种因素有关。例如：品种、种植地区、处理方法（如烘烤，冻干、研磨等)、样品中糖、奶、植物沫等添加剂的种类和含量等。这使得不同的样品溶液在相同的条件下，发生的CTL反应存在差异。260℃时，浓度为0.020g/ mL的WHC和GCC在纳米MgO表面上的CTL光谱。在相同的波长下，两种样品对应的CTL信号均不同，据此，可以对进行不同的样品间进行的区分。测试温度会对反应的稳定性造