一种重金属铊的检测装置的制作方法

本发明属于重金属检测，具体为一种重金属铊的检测装置。

背景技术：

1、铊(thallium)，化学符号tl，原子序数为81，是元素周期表中第6周期ⅲa族元素，在自然环境中含量很低，是一种伴生的重金属元素。铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面，在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。

2、铊元素是人体非必需微量元素，具有诱变性、致癌性和致畸性，可导致多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。《钢铁工业水污染物排放标准》(gb13456-2012)修改单、《硫酸工业污染物排放标准》(gb26132-2010)修改单、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(gb30770-2014)修改单等国家标准中均增加了工业废水总铊排放限值要求。

3、目前，常用的铊检测方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。上述方法虽然灵敏度高，但也存在一些缺点，如需要较高的仪器条件、操作复杂，难以实现仪器的便携化，无法满足现场检测的要求。因此，需要一种简单、快速、廉价的重金属铊的检测装置。

技术实现思路

1、本发明提供一种重金属铊的检测装置，用于解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种重金属铊的检测装置，包括装置本体，所述装置本体内设置有微流控芯片，将从待测目标处得到的样本溶液与纳米金颗粒溶液混合注入微流控芯片，再将荧光探针溶液注入微流控芯片进行氧化还原反应，所述微流控芯片一侧设置有用于激发荧光探针溶液发出荧光的光源，所述微流控芯片另一侧设置有用于接收荧光信号的光电检测装置。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

5、本发明通过纳米金颗粒溶液、荧光探针溶液、微流控芯片、光源等结构的配合作用，使本装置能够利用纳米金颗粒溶液内的纳米金颗粒催化荧光探针溶液与样本溶液内铊离子之间的氧化还原反应，从而通过对荧光探针溶液发出的荧光信号分析判断完成样本溶液重金属铊的检测。相比传统方法，本装置采用低成本的纳米金颗粒溶液、荧光探针溶液、微流控芯片等材料，降低了检测成本，检测过程只需要简单的混合、注入和检测操作，操作简单，可以快速完成铊离子的检测，比传统方法节省了大量的时间。

6、作为上述方案的进一步改进，所述微流控芯片包括上盖、下盖，所述上盖、下盖相互拼接，其内可拆卸式紧固安装有上压板、下压板，所述上压板、下压板之间可拆卸式安装有流道层，所述流道层与上压板、下压板之间形成密封，所述流道层内设置有流道。

7、上述改进的技术效果为：通过上盖、下盖、上压板、下压板、流道层、流道的设置，使本装置的微流控芯片能够拆开，进一步的便于清洗，能够做到重复利用。

8、作为上述方案的进一步改进，所述上盖顶部间隔设置有与流道连通的料口，分别用于注入样本溶液、纳米金颗粒溶液和荧光探针溶液。

9、上述改进的技术效果为：通过料口的设置，使本装置的微流控芯片能够进一步的方便装入溶液，提高装置检测效率。

10、作为上述方案的进一步改进，所述上盖以及下盖内分别设置有供上压板以及下压板端面突出的通孔，所述上压板以及下压板采用透明材质。

11、上述改进的技术效果为：通过上盖、下盖内通孔以及上压板、下压板材质的设置，使本装置的微流控芯片能够进一步的方便配合后续的光照步骤。

12、作为上述方案的进一步改进，所述光电检测装置所检测到的荧光信号强度与荧光探针溶液的浓度、样本溶液内铊离子浓度之间的关系用如下公式表示：

13、i＝2.303k′εbpoexp(-kt[铊])[探针]0

14、其中i是荧光信号的强度，k′是一个包含荧光量子产率的常数，ε是摩尔吸光系数，b是光路长度，kt[铊]是样本溶液内铊离子浓度，po是光源功率，[探针]0是初始时刻荧光探针溶液的浓度。

15、上述改进的技术效果为：通过该公式可得知荧光信号强度与样本溶液内的铊离子浓度呈指数关系，当样本溶液内的铊离子浓度增加时，荧光信号强度减小。

16、作为上述方案的进一步改进，所述装置本体还包括用于从待测目标内抽样的选择抽样装置，所述选择抽样装置与过滤装置连接，所述样本溶液经过过滤装置的过滤后得到。

17、上述改进的技术效果为：通过选择抽样装置、过滤装置的设置，使本装置能够进一步的方便从待测目标处得到样本溶液，通过选择抽样装置以及过滤装置的筛选和过滤也能够进一步的提到对样本溶液检测结果的准确性。

18、作为上述方案的进一步改进，所述光电检测装置的一侧连接有检测结果显示器。

19、上述改进的技术效果为：通过检测结果显示器的设置，使本装置能够更加直观的显示出样本溶液的检测结果。

技术特征：

1.一种重金属铊的检测装置，包括装置本体(2)，其特征在于，所述装置本体(2)内设置有微流控芯片(8)，将从待测目标(1)处得到的样本溶液(5)与纳米金颗粒溶液(6)混合注入微流控芯片(8)，再将荧光探针溶液(7)注入微流控芯片(8)进行氧化还原反应，所述微流控芯片(8)一侧设置有用于激发荧光探针溶液(7)发出荧光的光源(9)，所述微流控芯片(8)另一侧设置有用于接收荧光信号的光电检测装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述微流控芯片(8)包括上盖(81)、下盖(82)，所述上盖(81)、下盖(82)相互拼接，其内可拆卸式紧固安装有上压板(83)、下压板(84)，所述上压板(83)、下压板(84)之间可拆卸式安装有流道层(85)，所述流道层(85)与上压板(83)、下压板(84)之间形成密封，所述流道层(85)内设置有流道(851)。

3.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述上盖(81)顶部间隔设置有与流道(851)连通的料口(86)，分别用于注入样本溶液(5)、纳米金颗粒溶液(6)和荧光探针溶液(7)。

4.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述上盖(81)以及下盖(82)内分别设置有供上压板(83)以及下压板(84)端面突出的通孔，所述上压板(83)以及下压板(84)采用透明材质。

5.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述光电检测装置(10)所检测到的荧光信号强度与荧光探针溶液(7)的浓度、样本溶液(5)内铊离子浓度之间的关系用如下公式表示：

6.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述装置本体(2)还包括用于从待测目标(1)内抽样的选择抽样装置(3)，所述选择抽样装置(3)与过滤装置(4)连接，所述样本溶液(5)经过过滤装置(4)的过滤后得到。

7.根据权利要求1所述的一种重金属铊的检测装置，其特征在于，所述光电检测装置(10)的一侧连接有检测结果显示器(11)。

技术总结
本发明属于重金属检测技术领域，具体为一种重金属铊的检测装置，包括装置本体，所述装置本体内设置有微流控芯片，将从待测目标处得到的样本溶液与纳米金颗粒溶液混合注入微流控芯片，再将荧光探针溶液注入微流控芯片进行氧化还原反应，所述微流控芯片一侧设置有用于激发荧光探针溶液发出荧光的光源，所述微流控芯片另一侧设置有用于接收荧光信号的光电检测装置。本发明采用低成本的纳米金颗粒溶液、荧光探针溶液、微流控芯片等材料，降低了检测成本，检测过程只需要简单的混合、注入和检测操作，操作简单，可以快速完成铊离子的检测，比传统方法节省了大量的时间。

技术研发人员：刘鹏举,孙旗,刘诚,周立秋
受保护的技术使用者：湖南凯迪工程科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11