[发明专利]一种使用单一催化发光传感器识别有机物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用化学发光手段来测试或分析材料的技术领域，具体涉及有机物质的鉴别方法。

背景技术

紫外光谱、气相色谱、高效液相色谱以及色谱质谱连用等仪器分析方法广泛的应用于工商质检和环境监测领域。这些分析方法均有各自的优点，但较难满足实时在线的现场分析要求。

催化发光传感器由于具有体积小，响应迅速，可实时在线分析的优点，已广泛应用于分析领域。现有的催化发光传感器是由具有进口和出口的石英玻璃管、陶瓷电加热管、检波波长为400～600nm的滤光片和光电倍增管组成，其中，所述的陶瓷电加热管的表面涂有催化剂并插在石英玻璃管内；所述的滤光片设在石英玻璃管的外侧，受光面与陶瓷电加热管平行；所述的光电倍增管与光学滤光片同轴并串设在光学滤光片的背光面。检测时，所述的陶瓷电加热管对其表面的催化剂进行加热，空气泵将样品随载气从进口进入石英玻璃管，流经涂有催化剂的陶瓷电加热管的表面从出口排出，此过程所产生光波由滤光片检出特定波长的光波信号，该信号经微弱发光检测装置处理后便得到待测样品中的气体浓度。由此可见，现有的催化发光传感器只能对某种特定气体进行定量分析，而不能对未知气体进行定性分析，而且一种催化剂的传感器只能对一种气体进行定量分析。鉴于此，基于多种纳米材料(即催化剂)的阵列传感器开始发展。这种阵列传感器实质上是由不同催化剂的催化发光传感器组成的阵列，利用特定混合气体(标准品)流过所述催化发光传感器组成的阵列时产生多个不同强度的光信号，并采用图像传感器CCD(Charge Coupled Device)将所拾取的光信号转变成电信号，再由数据处理设备(如模数转换器芯片、计算机)转换成“指纹”图谱并记录下作为标准图谱，然后将未知气体(样品)通过所述陈列传感器产生的光谱与标准图谱比对，进而识别未知气体。如已有可以识别三甲胺、硫化氢和乙醇等有机气体的阵列传感器的报道(参见：Na N，Zhang S C，Wang S，Zhang X R.A catalytic nanomaterial-based optical chemo-sensor array [J].J.Am.Chem.Soc.2006，128(45)：14420-14421)。但是，上述阵列传感器仍存在下述不足：(1)所述的阵列传感器是由不同催化剂的催化发光传感器组成的阵列，因此不仅复杂，而且所述阵列每一个催化发光传感器都是一个不稳定因素，其中一个催化发光传感器随使用时间增加而产生的不稳定因素导致信号飘移都会影响整体识别效果；(2)由于同一种气体经所述阵列传感器中不同催化发光传感器所发出光强度是不同的，因此必须采用如CCD一类的图像传感器将光信号转变成电信号。因此建立一种使用单一催化发光传感器识别有机物的是人们所期望的。

发明内容

鉴于现有技术存在上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种使用单一催化发光传感器识别有机物的方法，该方法具有设备简单、操作方便和效果稳定的优点。

在现有技术中，无论是采用单一催化发光传感器对已知气体进行的定量分析还是采用阵列传感器对未知的待测物进行定性分析，所采用的方法都是使待测气体随载气连续流过催化发光传感器，所得到在只是已知气体或未知气体流过催化发光传感器一瞬间所产生的光的辐射强度值。因此要对未知的待测物进行定性分析就必须使用由不同催化剂的催化发光传感器组成的阵列传感器。本发明人在长期研究中发现，将相同体积的不同气体在同一催化发光传感器的石英玻璃管内进行催化发光反应时，不仅反应过程的时间长短不同，而且在反应过程产生的光辐射强度变化的规律不同。基于上述新发现，本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种使用单一催化发光传感器识别有机物的方法，该方法由以下步骤组成：

(1)按以下步骤分别建立每一种有机物标准品的标准图谱：

(1.1)将有机物标准品从催化发光传感器的石英玻璃管的进口或出口置入石英玻璃管内；

(1.2)将催化发光传感器的石英玻璃管进口和出口密封，并加热进行催化发光反应至反应结束；同时，

(1.3)将催化发光传感器输出的波长为400-490nm的光波的电信号放大、A/D转换便得到机物标准品在发光反应过程中发光强度随时间变化的曲线，将该曲线存入存储器中即得该有机物标准品的标准图谱；

(2)按以下步骤获取待测有机物样品的光谱：

(2.1)将有机物样品从催化发光传感器的石英玻璃管的进口或出口置入石英玻璃管内；

(2.2)将催化发光传感器的石英玻璃管进口和出口密封，并加热进行催化发光反应至反应结束；同时，