[发明专利]一种通过半导体传感器探测挥发性增塑剂的方法

说明书

本发明公开了一种通过半导体传感器探测挥发性增塑剂的方法，可对空气中的气态增塑剂进行快速准确的探测，并且对不同浓度的响应有较好的的线性关系。本发明方法操作简单，传感器探测装置体积小便于移动，相较于同类型的传感器有成本低的优势，具有可推广性。

技术领域

本发明涉及一种通过半导体传感器探测挥发性增塑剂的方法，属于增塑剂探测领域。

背景技术

增塑剂是工业生产中广泛使用的一种高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种助剂，可以达到柔韧性增强和容易加工的效果，被广泛用于玩具、建筑材料、日常用品、电子与医疗部件等大量塑料制品中，是迄今为止产量和消费量最大的助剂，在塑料制品中的质量百分比可达百分之几十。目前，我国增塑剂生产以邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主，另外还有邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸异壬酯(DINP)、对苯甲酸酯类、氯化石蜡等50多个品种，其中以邻苯二甲酸酯类增塑剂的年产量最大。

增塑剂作为一种广泛存在于日常生活用品中的助剂，对人的健康有一定程度的损害，不仅影响人体的呼吸系统、内分泌系统和生殖系统，还有潜在的致癌风险。其中，DOP已被国家环保总局和美国环保署(EPA)列为优先控制的污染物。因此，对其进行探测和监控是十分重要和必要的。

作为一种半挥发性有机物，增塑剂易以挥发产物或燃烧产物的形式存在于环境大气或室内空气中，例如在生活里随处可见的电缆中，普遍添加有增塑剂，当电缆过热时，其绝缘材料或护套会释放出气体产物，而其中的主要成分就是塑化剂。现有的探测技术主要是对水、固体样品、食品等物质中的增塑剂在液体状态下进行检测，并且检测和仪器分析操作复杂，对仪器有很大的依赖性，成本较高。因此，寻找一种能够对挥发在空气中的增塑剂进行快速准确的探测方法是十分必要的。

发明内容

本发明旨在提供一种通过半导体传感器探测挥发性增塑剂的方法，可对空气中的气态增塑剂进行快速准确的探测，并且对不同浓度的响应有较好的的线性关系。本发明方法操作简单，传感器探测装置体积小便于移动，相较于同类型的传感器有成本低的优势，具有可推广性。

本发明通过半导体传感器探测挥发性增塑剂的方法，包括如下步骤：

步骤1：半导体传感器的制备

将SnO₂或ZnO加入改性溶液中浸渍，以提高敏感材料的性能；浸渍后过滤，将所得固体于无水乙醇混合制成浆料；将所得浆料涂覆于陶瓷管上，煅烧后自然冷却至室温，得到半导体传感器；

步骤1中，SnO₂和ZnO材料为纳米结构。

步骤1中，浸渍温度为20-35℃，时间为1-300分钟。

步骤1中，所述改性溶液为金属盐水溶液，优选为硝酸铝、硝酸铟或硝酸锌的水溶液；所述改性溶液的浓度为0-1mol/L(改性水溶液浓度为零时意味着没有改性，即纯的SnO₂或ZnO传感器)。

步骤1中，煅烧温度为300-600℃，煅烧时间为1-6h。

步骤1中，煅烧后涂覆浆料层的厚度为10-300μm。

步骤2：标准曲线的绘制

将所述半导体传感器置于密封的玻璃测试腔体中，将增塑剂蒸气注入测试腔体中，记录半导体传感器的电阻变化，传感器的响应值定义为S＝R_a/R_g，其中R_a和R_g分别是环境空气和增塑剂蒸气中传感器的电阻；以测试腔体中不同浓度增塑剂蒸气下传感器的响应值对相应的增塑剂蒸气浓度作图，所得曲线即为标准曲线；

所述增塑剂为DOP或2-EH(二乙基己醇)。