监测空气污染物的催化化学发光传感器设计

1．课题来源与背景大气污染是世界发展中的一个重大问题，人们做出了许多努力来抵制污染带给人类健康和自然环境的副作用。正己烷作为主要的室内和工业污染物，被世界环境组织推荐为八种有代表性的空气污染源之一。GC和GC-MS为常用检测工具，但昂贵复杂，难于实现在线检测。设计简单便利、便携的仪器适合于日常监控，是一个非常重要的方向。2．技术原理和性能指标技术原理：纳米催化剂在225oC下，催化正己烷产生强烈的发光信号，化学发光仪捕获记录，实现大气污染物正己烷的监控。性能指标：a)选择性――修饰分子筛，可实现目标物的选择性识别。b)传感器寿命――300次连续测定，信号无明显降低，且可在500oC再生；c)线性和灵敏度――正己烷含量在0.776－23.28ug/ml范围内，信号线性增加（R2＝0.997），检测限为0.155ug/ml；d)精密度――天内精密度的RSD值均小于5%，天间精密度的RSD值均小于10%。3．技术的创造性与先进性1) 优化设计了新型催化化学发光传感器，加装的冷凝系统降低了系统的本底信号，延长了传感器寿命，提高了其稳定性；程序控温系统校正了温度波动引起的基线噪音，一系列优化设计为提高检测精度打下了很好的基础。2) 目前已报道的催化化学发光传感器多以寻找特定的反应催化剂来提高传感器对分析物选择性响应，其费时，费事，而且很难对同系化合物进行选择性识别。我们利用分子筛催化剂的表面特征，即不同孔径对分子的立体选择性，并通过化学改性，达到了对同系化合物高选择性，高灵敏度检测的目的。3) 首次采用冷富集技术， 在连续进样条件下富集了催化化学发光的反应产物， 通过GC、GC-MS对该低转化率、快速的催化化学发光反应产物进行了定性，对催化化学发光反应机理做了有意义的研究。4．技术的成熟程度，适用范围和安全性该技术在实验室已获成功，适用于空气中正己烷测定，安全性能良好。5．应用情况及存在的问题尚在实验室科研阶段，需进一步研制成熟的产品，才能应用于市场。6．历年获奖情况无
复旦大学
卢建忠;刘彩云;杨萍;曹志娟;叶兴南;樊爱萍;李增喜;刘霞