基于微流控芯片的氣體富集方法研究.pdf

1、工業(yè)化帶動經(jīng)濟發(fā)展的同時也帶來了空氣污染，隨著對空氣質(zhì)量的重視，人們開始對許多場合的空氣進行了實時監(jiān)測。然而，檢測器的靈敏度是有限的，對于低濃度氣體，通常不能有效的在線監(jiān)測，這是當前檢測器面臨的統(tǒng)一難題。
　　氣體富集裝置可以有效的改善監(jiān)測系統(tǒng)的檢測能力，它一般置于檢測器前端，用于提高待檢測氣體的濃度。微流控芯片在分析檢測系統(tǒng)中有著廣泛的應用，然而，從目前來看絕大部分的研究對象還是液相流體，對于在微流控芯片上的氣體研究還非常罕見。

2、因此，基于微流控芯片氣體富集方法的研究具有重大意義。
　　本文對氣體吸附/熱解吸和氣體擴散膜兩種富集方法原理進行了介紹，對氣體富集的影響因素及膜材料、膜結(jié)構(gòu)進行了研究，并詳細介紹兩種芯片結(jié)構(gòu)的富集方法。根據(jù)現(xiàn)有氣體富集方法的研究現(xiàn)狀，本課題提出了一種有別于傳統(tǒng)物理吸附/解吸氣體富集方法，即采用特定溶液對氣體吸收，使低濃度氣體富集在固定體積的溶液中。
　　該方法對于不同的氣體需使用不同的富集溶液，本文針對氨氣設(shè)計了一種體積小、

3、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的，氣體富集、分離、檢測于一體的集成化微流控芯片，這也是本課題的主要創(chuàng)新點。采用硫酸氫鈉溶液富集吸收氨氣，再與氫氧化鈉溶液混合使氨氣被釋放，同時排除了酸性干擾氣體；氨氣被釋放后，透過氣體擴散膜進入接受液，并注入檢測池，最后通過吸光度法測定氨氣含量。
　　實驗中采用單因素法，對實驗條件進行了優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)對氨氣的100倍有效富集，并最終得出吸光度一元回歸擬合直線。最后對論文中的不足進行了總結(jié)，在排除氣泡干擾、提高檢