一種用于離子監測的納米光電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于離子監測的納米光電裝置，它包括：環境室、載物臺、電化學反應腔、光學檢測部件和電化學檢測電路板；電化學反應腔中，采用納米杯陣列傳感器件作為工作電極，與參考電極和對電極組成三電極系統；本實用新型通過同時檢測由離子電化學反應時電流大小改變作用下的等離子共振引起的光學透射譜變化，實現了對離子的檢測，具有選擇性好、不易受樣品影響等特點，且無需額外的檢測標記物質，簡化了檢測過程，降低了檢測成本。
【專利說明】—種用于離子監測的納米光電裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用于離子監測的納米光電裝置。
【背景技術】
[0002]自然界中，化學物質往往以離子的形式存在，對人類的生產生活發揮著巨大的影響。在醫藥領域，人體內DNA和一些生物酶呈現陰離子性質；在環境方面，水體中的汞、鉛、鎘等重金屬離子具有很大的毒性，威脅人體健康。因此，對離子的檢測具有重要的現實意義。光學檢測技術是利用物質所具有的各種光學性質，對物質進行定性、定量分析的檢測方法。其中，納米杯陣列、納米顆粒等器件利用納米尺度結構引起的等離子共振對光學透射的影響進行離子檢測。其具有能夠實時、快速、非接觸檢測的特點，但在檢測中受光程和樣品渾濁度的影響并需要額外的標記分子來實現對不同離子的選擇性響應和較高的靈敏度。電化學檢測技術是根據電化學原理和物質的電化學性質進行檢測的方法。其利用離子的不同溶出電位實現特異性檢測，具有較好的選擇性。本實用新型在光學檢測的基礎上引入電化學檢測方法，通過光學方法檢測離子在電化學反應中產生的電流變化實現對離子的檢測。相比較傳統的單一光學檢測，這種基于納米杯陣列器件的光電聯用離子檢測裝置具有選擇性好、不易受樣品影響等優點，且無需額外的檢測標記物質，簡化了檢測過程，降低了檢測成本。因此，本實用新型在離子檢測領域具有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于離子監測的納米光電
裝直。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種用于離子監測的納米光電裝置，它包括:環境室、載物臺、電化學反應腔、光學檢測部件和電化學檢測電路板；其中，環境室由環境室底座、環境室定位扣、環境室外殼、固定支架和電腦通訊接口組成；環境室外殼通過環境室定位扣固定在環境室底座上，形成一個密閉環境；固定支架焊接于環境底座上，光學檢測部件包括氙燈光源和CCD攝像頭，電化學檢測模塊和氙燈光源均固定在環境室內，載物臺和CCD攝像頭安裝在固定支架上，CCD攝像頭通過信號傳導光纖與電腦通訊接口相連；電化學反應腔水平放置于載物臺之上，包括電化學參考電極、電化學對電極、納米杯陣列傳感器件，納米杯陣列傳感器件放置于電化學反應腔的腔體的底部，由導線引出作為工作電極，參考電極和對電極固定于電化學反應腔的腔體的上部。
[0005]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型提供了一種用于離子監測的納米光電裝置，實現了離子的定量檢測，具有選擇性好，靈敏度高和光路結構簡單等特點，可廣泛用于離子檢測的相關領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型所使用光學-電化學聯用納米杯器件檢測裝置整體結構圖；[0007]圖2是本實用新型電化學反應腔的結構圖；
[0008]圖中:環境室底座1、環境室定位扣2、電化學檢測電路板3、環境室外殼4、通訊線
5、載物臺活動旋鈕6、氙燈光源7、載物臺8、電化學反應腔9、CCD攝像頭10、固定支架11、傳導光纖12、電腦通訊接口 13、參考電極91、對電極92、納米杯陣列傳感器件93。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作詳細描述，但并不是限制本實用新型。
[0010]如圖1-2所示，本實用新型的用于離子監測的納米光電裝置，包括:環境室、載物臺8、電化學反應腔9、光學檢測部件、電化學檢測電路板3。其中，環境室由環境室底座1、環境室定位扣2、環境室外殼4、固定支架11和電腦通訊接口 13組成。環境室外殼4通過環境室定位扣2固定在環境室底座I上，形成一個密閉環境；固定支架11焊接于環境底座I上。電化學檢測電路板3和氙燈光源7均固定在環境室內，載物臺8和CCD攝像頭10則安裝在固定支架11之上，通過載物臺活動旋鈕6可調節載物臺8的位置。CXD攝像頭10信號傳導光纖12引出至電腦通訊接口 13。電化學反應腔9包括電化學參考電極91、電化學對電極92、納米杯陣列傳感器件93，其水平放置于載物臺8之上。納米杯陣列傳感器件93放置于電化學反應腔9底部，由導線引出作為工作電極，腔體內充滿電解液，參考電極91、對電極92固定于電化學反應腔上并浸沒于電解液中。
[0011]在光電聯用檢測中，納米杯陣列傳感器件作為工作電極，利用不同濃度離子溶液發生電化學溶出時會產生不同大小電流的特性，通過同時檢測由離子電化學反應時電流大小改變作用下的等離子共振引起的光學透射譜變化，實現了對離子的檢測。
【權利要求】
1.一種用于離子監測的納米光電裝置，其特征在于，它包括:環境室、載物臺(8)、電化學反應腔(9)、光學檢測部件和電化學檢測電路板(3);其中，環境室由環境室底座(I)、環境室定位扣(2)、環境室外殼(4)、固定支架(11)和電腦通訊接口(13)組成；環境室外殼(4)通過環境室定位扣(2)固定在環境室底座(I)上，形成一個密閉環境；固定支架(11)焊接于環境底座(I)上，光學檢測部件包括氙燈光源(7)和CCD攝像頭(10)，電化學檢測電路板(3)和氙燈光源(7)均固定在環境室內，載物臺(8)和CXD攝像頭(10)安裝在固定支架(11)上，CXD攝像頭(10)通過信號傳導光纖(12)與電腦通訊接口( 13)相連；電化學反應腔(9)水平放置于載物臺(8)之上，包括電化學參考電極(91)、電化學對電極(92)和納米杯陣列傳感器件(93)，納米杯陣列傳感器件(93)放置于電化學反應腔(9)的腔體的底部，由導線引出作為工作電極，參考電極(91)和對電極(92)固定于電化學反應腔(9)的腔體的上部。
【文檔編號】G01N21/552GK203732443SQ201420029973
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月18日 優先權日:2014年1月18日
【發明者】劉清君, 張迪鳴, 王平, 盧妍利, 張倩 申請人:浙江大學