[发明专利]一种泛气体光学检测芯片及制备方法

权利要求书

1.一种泛气体光学检测芯片，其特征在于，所述检测芯片包括由下至上设置的PDMS衬底、可定制化的SERS检测单元和微流控通道；所述可定制化的SERS检测单元以有序阵列的形式分布在PDMS衬底上；将待测气体以一定流速通入所述检测芯片中，通过对不同检测单元所测SERS光谱的协同分析，实现对泛种类气体的同时检测。

2.一种泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：使用界面自组装法制备单层聚苯乙烯微球；

第二步：使用胶带辅助的转移方法在基片上构建图案化的单层聚苯乙烯微球；

第三步：使用PDMS翻模基片，获得带有图案化微坑阵列的PDMS衬底；

第四步：在PDMS的图案化微坑阵列中沉积金属纳米粒子；

第五步：根据待测物性质对图案化微坑阵列进行改性，沉积气敏材料；

第六步：将带有SERS检测单元的PDMS衬底与微流控通道键合。

3.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子为金、银或金银合金粒子。

4.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子采用Au-Ag-Au纳米立方以提高SERS增强效果。

5.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述基片为表面平整的硅片、玻璃片或石英片。

6.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述图案化微坑阵列具有诱导原位气体漩涡产生的功能。

7.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述对图案化微坑阵列进行改性包括修饰气体吸附材料、修饰气敏分子和修饰拉曼报告分子。

8.根据权利要求7所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述气敏材料为金属有机框架化合物或碳化钛MXene，所述气敏分子为2,4-二硝基苯肼、4-硝基苯肼、对氨基苯硫酚、4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三氮唑或N-乙酰乙酰苯胺；所述拉曼报告分子为易于通过化学键插入或静电吸附到纳米粒子表面的拉曼标记物。

9.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述检测芯片还包含预混合器以提高检测结果的均一性和可靠性，预混合器为错位圆柱阵列。

10.根据权利要求2所述的泛气体光学检测芯片的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球选1-5μm的聚苯乙烯微球以促进微坑内原位气体漩涡的产生。