[发明专利]一种用于半定量检测高锰酸钾溶液的荧光传感分析卡制备方法及应用

说明书

本发明提供一种用于半定量检测高锰酸钾溶液的荧光传感分析卡制备方法及应用，该分析卡是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）反应基底，标准荧光显色卡和反应模块制成，其中反应模块是由均匀分布的试剂槽和样品槽结构组成的阵列，试剂槽和样品槽通过引流槽连接，在聚二甲基硅氧烷反应基底的一端固定反应模块，其另一端固定标准荧光显色卡，在试剂槽中填充纸基传感材料，待测液槽中填充待测溶液，反应模块上的荧光变化信息与标准荧光显色卡一一对应，使用时，在样品槽中加入高锰酸钾溶液，通过引流槽将高锰酸钾溶液分别进入到试剂槽中，反应20 s后，通过365 nm紫外光照射，对比纸基传感材料荧光与标准荧光显色卡中的浓度，实现5‑400μM高锰酸钾溶液半定量检测。克服了试剂依次滴加、检测时效性差的缺点，提高了检测分析效率。

技术领域

本发明属于爆炸物残留检测分析领域，具体涉及一种用于半定量检测高锰酸钾溶液的荧光传感分析卡制备方法及应用。

背景技术

KMnO₄在环境中的主要存在形式是液态，其过量排放会导致水体污染，实现对KMnO₄溶液检测对环境保护来说非常重要。目前，其检测方法有借助光学显微镜的比色法、火焰原子吸收法等，不仅需运用到昂贵精密的仪器，检测过程中还需要繁杂的样品前处理、信号对比分析等步骤，不利于现场、快速、可视化的识别需求。若能够将采样、与所有检测试剂同时接触、荧光信息变化、变色信息及结果说明集于一体且材质柔软、体积小巧易携带，将对高锰酸钾残留分析的检测效率及准确性带来极大的提升。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于半定量检测高锰酸钾溶液的荧光传感分析卡制备方法及应用，该分析卡是由聚二甲基硅氧烷(PDMS)反应基底，标准荧光显色卡和反应模块制成，其中反应模块是由均匀分布的试剂槽和样品槽结构组成的阵列，试剂槽和样品槽分别通过引流槽连接，在聚二甲基硅氧烷反应基底的一端固定反应模块，其另一端固定标准荧光显色卡，在试剂槽中填充负载香豆素探针的纸基传感材料，样品槽中填充待测溶液，将试剂槽中纸基传感材料上的荧光变化信息与标准荧光显色卡一一对应。使用时，在待测液槽中加入高锰酸钾溶液，通过引流槽将高锰酸钾溶液分别进入到试剂槽中，反应20s后，通过365nm紫外光照射，对比纸基传感材料荧光与标准荧光显色卡中的荧光图像，实现5-400μM高锰酸钾溶液半定量检测。克服了试剂依次滴加、检测时效性差的缺点，提高了检测分析效率。

本发明所述的一种用于半定量检测高锰酸钾溶液的荧光传感分析卡制备方法，该分析卡以聚二甲基硅氧烷反应基底(1)，标准荧光显色卡(2)和反应模块(3)组成，其中反应模块(3)是由均匀分布的6个直径为6.5mm、深度为2mm的试剂槽(4)和直径1cm、深度为1mm的样品槽(6)结构组成的阵列，试剂槽(4)和样品槽(6)通过引流槽(5)连接，在聚二甲基硅氧烷反应基底(1)的一端固定反应模块(3)，聚二甲基硅氧烷反应基底(1)的另一端固定标准荧光显色卡(2)，在6个试剂槽(4)中填充负载检测高锰酸钾的50-500μM香豆素基探针分子的纸基传感材料(7)，样品槽(6)中填充待测溶液，反应模块(3)上的荧光变化信息与标准荧光显色卡(2)一一对应，具体操作按下列步骤进行：

制备聚二甲基硅氧烷反应基底：

a、按体积比10:1将聚二甲基硅氧烷与过氧化物硫化剂放置于烧杯中搅拌至溶解均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液，放置30分钟后，取5ml聚二甲基硅氧烷溶液缓慢浇筑于树脂材质长8cm，宽为4cm，深为3mm的长方体模板(8)中，放置10分钟后，将打印好的标准荧光显色卡(2)缓慢放进聚二甲基硅氧烷溶液表面，放置10分钟，再取5ml聚二甲基硅氧烷溶液浇筑于长方体模板(8)中，再将长方体模板(8)放进温度60-70℃烘箱中，3-5h后取出，即得到成型的聚二甲基硅氧烷反应基底(1)；

制备纸基传感材料：