一种基于化学芯片和表面等离子平台的光学设备,用于在绝缘油中检测2-甲

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 在充满油的变压器中,半纤维素的降解产生2-甲 (2-FAL).
• 2-FAL作为绝缘系统退化的一个关键指标.
• 对2-FAL的敏感检测方法对于变压器健康监测至关重要.

研究的目的:

• 开发和评估一种用于检测绝缘油中的二甲 (2-FAL) 的光学传感器系统.
• 为了研究不同表面等离子体共振 (SPR) 探头配置的性能,用于2-FAL传感.
• 建立一种敏感和特定的方法来监测油纸绝缘系统的降解.

主要方法:

• 使用分子印记聚合物 (MIP) 制造化学传感器芯片,用于2-FAL捕获.
• 将MIP芯片与在塑料光纤 (POF) 上的表面等离子共振 (SPR) 探针集成.
• 用金纳米薄膜或金/氧化双层用于灵敏度和检测极限的SPR探针的评估.

主要成果:

• 光学传感器系统证明了从绝缘油中有效捕获2-FAL.
• 采用金纳米层的SPR探测器实现了高灵敏度和低检测极限 (微克L-1的微小部分).
• 采用金/氧化层的SPR探测器显示灵敏度较低,适用于0.01-1毫克L-1 2-FAL检测.

结论:

• 基于POF上的MIP和SPR的拟议光学传感器系统是2-FAL检测的有希望的工具.
• 金纳米薄膜SPR配置为早期降解检测提供了卓越的灵敏度.
• 这项技术可以提高油式变压器绝缘系统的监控和维护.