使用聚合物膜进行化物红外光子传感器的表面功能化,用于水污染修复

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 环境科学 环境科学
• 化学传感器 化学传感器

背景情况:

• 保护人类健康需要快速,同时检测水中的有机化学污染物.
• 现有的方法可能缺乏有效监测水质所需的灵敏度或可重复使用性.

研究的目的:

• 研究开发一种可在现场重复使用的光学传感器,用于选择性检测水中的有机污染物.
• 使用一种带有疏水性聚合物膜的化物传感器和在中红外光谱中的 evanescent 波探测.

主要方法:

• 在化晶体上优化了聚伊索布烯 (PIB) 疏水膜,使用瑞变换红外光谱学减弱总反射.
• 在50ppb至100ppm的度范围内测试检测碳化合物 (,,,).
• 使用聚甲基 (PDMS) 制造了一条微流体通道,其中包含了基波导和PIB层.

主要成果:

• 在100 ppb时实现了对目标碳化合物的选择性检测.
• 在特定的聚合物薄膜厚度 (5和10微米) 上观察到具有可重现的平原相的线性红外测量行为.
• 通过水再生来证明传感器的可重复使用性,通过增加温度和流量来促进.

结论:

• 开发的传感器显示出对水中的有机污染物的*in situ*,选择性和可重复使用的检测有希望.
• 石化波导,PIB疏水层和 evanescent 波传感的组合是有效的水质监测.
• 使用CAD和3D打印的制造方法使实际的微流体传感器开发成为可能.