[发明专利]一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统

权利要求书

1.一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，包括冷却水蓄水槽、回流蓄水瓶、水样消解反应模块、光源、检测模块、废液瓶、检测设备，其特征在于：水样消解反应模块有水样消解微流控芯片（1）及水样冷却微流控芯片（3）组成，水样消解微流控芯片（1）通过管道连接水样冷却微流控芯片（3），水样冷却微流控芯片（3）通过管道连接检测模块（8）；所述的水样冷却微流控芯片（3）包括热溶液进口（3-1）、热溶液出口（3-4）、冷却水进口（3-3）、冷却水出口（3-2）、热溶液微通道（3-5）、冷却水微通道（3-6），热溶液微通道（3-5）的一端连接热溶液进口（3-1），热溶液进口（3-1）连接水样消解微流控芯片（1）的反应液出口（1-3），热溶液微通道（3-5）的另一端连接热溶液出口（3-4），热溶液出口（3-4）连接检测模块（8）；冷却水微通道（3-6）的一端连接冷却水进口（3-3），冷却水进口（3-3）连接冷却水蓄水槽（2），冷却水微通道（3-6）的另一端连接冷却水出口（3-2），冷却水出口（3-2）连接回流蓄水瓶（7），所述的热溶液微通道（3-5）及冷却水微通道（3-6）为往复折流结构，并且冷却水微通道（3-6）位于热溶液微通道（3-5）的一侧，冷却水和热溶液的流向相反。

2.根据权利要求1所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的水样消解微流控芯片（1）包括水样进口（1-1）、消解液进口（1-2）、反应液出口（1-3）、溶液微通道（1-4），溶液微通道（1-4）的一端分两个端口，分别连接水样进口（1-1）及消解液进口（1-2），溶液微通道（1-4）的另一端连接反应液出口（1-3）；所述的溶液微通道（1-4）为往复折流结构。

3.根据权利要求1所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的检测模块（8）包括检测微通道（8-1）、检测溶液进口（8-2）、检测溶液出口（8-3），检测微通道（8-1）的一端连接检测溶液进口（8-2），检测溶液进口（8-2）连接水样冷却微流控芯片（3）的热溶液出口（3-4），检测微通道（8-1）的另一端连接检测溶液出口（8-3），检测溶液出口（8-3）连接废液瓶（4）；位于检测微通道（8-1）的左右两侧分别设有光纤通道（8-4），位于光纤通道（8-4）的一侧设有光纤（6），位于光纤通道（8-4）的另一侧设有检测设备（5），所述的光纤通道（8-4）的直径为0 .1~1mm；检测微通道（8-1）为Z字型结构通道，检测微通道（8-1）光程长度为1~20mm；所述的检测微通道（8-1）由耐热玻璃或者石英的透光耐腐蚀材质制得。

4.根据权利要求3所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的检测模块（8）为单色光检测模块，测定检测芯片中透射光光强，波长范围为300~660nm，光纤（6）为发光二极管。

5.根据权利要求1所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的水样消解微流控芯片（1）、水样冷却微流控芯片（3）及检测模块（8）由两块平面板块热压制成，热压温度为300~600℃。

6.根据权利要求1所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的水样消解微流控芯片（1）及水样冷却微流控芯片（3）的材质由聚四氟乙烯PTFE或者聚偏氟乙烯PVDF或者四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物PFA或者氟化乙烯丙烯共聚物FEP或者耐热玻璃或石英的耐热耐腐蚀材料制得。

7.根据权利要求2或3所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的溶液微通道（1-4）、热溶液微通道（3-5）、冷却水微通道（3-6）、检测微通道（8-1）的微通道截面为方形或者圆形，截面积为0 .01~1mm ²。

8.根据权利要求1所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的水样消解微流控芯片（1）的微通道的有效长度与截面积的比值为2000：1~10000：1。

9.根据权利要求2所述的一种快速化在线检测化学需氧量的微流控芯片系统，其特征在于：所述的水样冷却微流控芯片（3）的冷却水微通道（3-6）与溶液微通道（1-4）之间的间距为0 .5~10mm，冷却水微通道（3-6）与溶液微通道（1-4）的有效长度与截面积的比值为2000：1~5000：1。