CN107677657B - 一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池及其制造方法，所述检测池包括两块玻璃板、垫片和具有荧光特性的Ru(Ⅱ)氧敏感膜；所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜被紧密固定在两片玻璃板之间；所述垫片设在Ru(Ⅱ)氧敏感膜与玻璃板之间，且垫片中心有一个直径为0.5cm的通孔；靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面打通通道使之流经溶液，并且通过垫片中心的通孔与Ru(Ⅱ)氧敏感膜联通，使反应溶液直接接触Ru(Ⅱ)氧敏感膜；另一侧玻璃板保证其表面干净、光滑、无划痕，以用于光学视窗；所述两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性。该装置不仅集成化程度高，体积小，而且其制造工艺简单，成本低，可以重复使用。

Description

一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池及其制造方法
技术领域
本发明属于荧光检测领域，具体涉及一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池及其制造方法。
背景技术
用于溶解氧浓度检测的荧光检测池是用来实时检测溶液中溶解氧浓度的装置。目前，溶液中溶解氧浓度的检测主要有以下几种方法：碘量法、光学分析法和电化学分析法等。在这些方法中，碘量法是一种传统的溶解氧测量方法，但是稳定性差、耗时长，程序繁琐，无法满足连续的测量要求，而且易氧化的有机物，比如单宁酸、腐殖酸和木质素等会对测定产生干扰；光化学分析法设备成本较高，应用范围小，国内商品化产品非常少；电化学分析法中，水样中的氯、二氧化硫、碘、溴的气体或蒸气会对结果产生干扰。因此，研制一种稳定性好、操作简单、价格低廉、集成度高、体积小便于携带、制作简单、成本低、可用于实时检测溶解氧浓度的检测池，将对推进溶解氧浓度检测方面具有重要意义。
荧光传感器是一种灵敏度高、选择性好、稳定性良好的一种传感器，在环境监测、食品安全、生命科学、临床医学等领域得到越来越多的应用。目前，荧光探针已经在溶解氧浓度检测方面得到应用，如含杂原子有机染料、多环芳香烃、水溶性金属卟啉等，但是存在光敏物质抗光漂白能力差、无法实现连续实时检测、仪器体积较大、不利于携带和成本较高等缺点。三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(Ⅱ)作为氧荧光指示剂，荧光性质稳定，抗光漂白能力强，是一种理想的光敏物质。将三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(Ⅱ)均匀吸附在Nafion膜表面，形成Ru(Ⅱ)氧敏感荧光膜。该氧敏感荧光膜体积小巧、厚度均一、膜上各处荧光强度相同，如果采用合适的传感模式并和特定传感元件相结合，有望研发出性能优良的溶解氧浓度检测荧光传感器。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池及其制造方法，该装置不仅集成化程度高，体积小，而且其制造工艺简单、成本低、气密性好、体积小、便于携带且可以重复使用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池，包括两块玻璃板、垫片和具有荧光特性的Ru(Ⅱ)氧敏感膜；所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜被紧密固定在两片玻璃板之间；所述垫片设在Ru(Ⅱ)氧敏感膜与玻璃板之间，且垫片中心有一个直径为0.5cm的通孔；靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面之间设有通道，所述通道一端垂直并开口于玻璃板上侧面或下侧面，通道另一端垂直并开口于玻璃板紧贴垫片的侧面；在通道的两侧面开口处安装有导液管，用于引导反应溶液进出，并且反应溶液通过垫片中心的通孔与Ru(Ⅱ)氧敏感膜联通，使反应溶液直接接触Ru(Ⅱ)氧敏感膜；另一侧玻璃板保证其表面干净、光滑、无划痕，以用于光学视窗；所述两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性。。
进一步地，所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜为浸泡过三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液的Nafion隔膜。
进一步地，所述玻璃板为有机玻璃板。
进一步地，所述玻璃板、垫片和Ru(Ⅱ)氧敏感膜三者的中心在一条直线上，并且两块玻璃板以其间的Ru(Ⅱ)氧敏感膜互相对称。
本发明的制造方法如下：首先，取一片切割好的Nafion隔膜，放入1mmol/L的三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液浸泡6小时，即可得到Ru(Ⅱ)氧敏感膜；其次，取一张塑料垫片，切割成大小适中的长方形，且中心割出一个小洞；再次，切割出两块大小相等且适中的玻璃板，紧密夹在Ru(Ⅱ)氧敏感膜和垫片两侧，其中靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面打通两个通道，连接软管，接口处用环氧树脂密封，保证接口气密性且可通过溶液，并且与Ru(Ⅱ)氧敏感膜联通，两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性。
本发明的优点在于：
（1）成本低、工艺简单：有机玻璃板和Nafion隔膜技术成熟、商品化程度高、用于制作荧光微量检测池的各个用料都很少（只要几个平方厘米），因此成本低，制作工艺简单；
（2）实时检测：溶解氧浓度荧光检测池具有在线流动检测的特点，可以实时了解Ru(Ⅱ)氧敏感膜荧光强度随着溶液中氧浓度的情况而发生的变化；
（3）气密性好、体积小、便于携带、可重复使用：本发明的溶解氧浓度检测的荧光检测池气密性良好，用于制作的元件体积小，可携带，且其中具有荧光性质的Ru(Ⅱ)氧敏感膜可以更换，实现重复利用。
附图说明
图1为溶解氧浓度检测的荧光检测池的示视图图；其中：1. Ru(Ⅱ)氧敏感膜；2.垫片；3. 玻璃板；4. 玻璃板；5. 玻璃板的上侧面；6. 玻璃板的下侧面；7. 玻璃板紧贴垫片的侧面；8. 玻璃板四角；
图2为溶解氧浓度检测的荧光检测池检测图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合附图对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例
如图1所示，本发明的用于溶解氧浓度检测的荧光检测池，包括玻璃板3、玻璃板4、垫片2和具有荧光特性的Ru(Ⅱ)氧敏感膜1；所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜1被紧密固定在两片玻璃板3和4之间；所述垫片2设在Ru(Ⅱ)氧敏感膜1与玻璃板3之间，用于检测池密封，且垫片中心有一个直径为0.5cm的通孔；靠近垫片2一侧的玻璃板3的上下两个侧面5和6分别与侧面7（紧贴垫片2）之间设有通道，所述通道一端垂直并开口于玻璃板上侧面5或下侧面6，通道另一端垂直并开口于玻璃板紧贴垫片的侧面7（两个通道如图中虚线所示）；在通道的两侧面开口处安装有导液管，用于引导反应溶液进出，并且反应溶液通过垫片中心的通孔与Ru(Ⅱ)氧敏感膜1联通，使反应溶液可直接接触Ru(Ⅱ)氧敏感膜1；另一侧玻璃板4保证其表面干净、光滑、无划痕，以用于光学视窗；所述两块玻璃板四角8用螺丝栓紧以保证气密性。
进一步地，上述的Ru(Ⅱ)氧敏感膜为浸泡过三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液的Nafion隔膜。
进一步地，上述的玻璃板为有机玻璃板。
进一步地，所述玻璃板、垫片和Ru(Ⅱ)氧敏感膜三者的中心在一条直线上，并且两块玻璃板以其间的Ru(Ⅱ)氧敏感膜互相对称。
本发明的用于溶解氧浓度检测的荧光检测池是这样制造的：首先，取一片切割好的2cm×3cm的Nafion隔膜，放入1mmol/L的三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液浸泡6小时，即可得到Ru(Ⅱ)氧敏感膜；其次，取一张塑料垫片，切割成4cm×5cm的长方形，且中心割出一个直径0.5cm的小洞；再次，切割出两块大小均为4cm×5cm的有机玻璃板，紧密夹在Ru(Ⅱ)氧敏感膜和垫片两侧，其中靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面打通两个通道，连接软管，接口处用环氧树脂密封，保证气密性且可通过溶液，并且与Ru(Ⅱ)氧敏感膜联通，两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种用于溶解氧浓度检测的荧光检测池，其特征在于：包括两块玻璃板、垫片和具有荧光特性的Ru(Ⅱ)氧敏感膜；所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜被紧密固定在两片玻璃板之间；所述垫片设在Ru(Ⅱ)氧敏感膜与玻璃板之间，且垫片中心有一个直径为0.5cm的通孔；靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面之间设有通道，所述通道一端垂直并开口于玻璃板上侧面或下侧面，通道另一端垂直并开口于玻璃板紧贴垫片的侧面；在通道的两侧面开口处安装有导液管，用于引导反应溶液进出，并且反应溶液通过垫片中心的通孔与Ru(Ⅱ)氧敏感膜联通，使反应溶液直接接触Ru(Ⅱ)氧敏感膜；另一侧玻璃板保证其表面干净、光滑、无划痕，以用于光学视窗；所述两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性；
所述Ru(Ⅱ)氧敏感膜为浸泡过三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液的Nafion隔膜；
所述玻璃板为有机玻璃板；
所述玻璃板、垫片和Ru(Ⅱ)氧敏感膜三者的中心在一条直线上，并且两块玻璃板以其间的Ru(Ⅱ)氧敏感膜互相对称。
2.根据权利要求1所述的用于溶解氧浓度检测的荧光检测池的制造方法，其特征在于：首先，取一片切割好的Nafion隔膜，放入1mmol/L的三(2,2'-联吡啶)二氯化钌溶液浸泡6小时，得到Ru(Ⅱ)氧敏感膜；其次，取一张塑料垫片，切割成长方形，且中心割出一个小洞；再次，切割出大小相等的两块玻璃板紧密夹在Ru(Ⅱ)氧敏感膜和垫片两侧，其中靠近垫片一侧的玻璃板上下两个侧面分别与紧贴垫片的侧面打通两个通道，连接软管，接口处用环氧树脂密封，保证接口气密性且可通过溶液，并且与Ru(Ⅱ)氧敏感膜直接接触，两块玻璃板四角用螺丝栓紧以保证气密性。
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