2012年硕士毕业论文应用于环境检测的低成本微流控设备.docVIP

中图分类号： O646 论文编号： 学科分类号： 150.2520 密　　级： 公 开 安徽理工大学 硕 士 学 位 论 文 应用于环境检测的低成本微流控设备的构建 作者姓名： 唐 帆 专业名称： 应 用 化 学 研究方向： 电 化 学 分 析 导师姓名： 邢 宏 龙， 王 伟 导师单位：安徽理工大学，盐城工学院 答辩委员会主席： 俞书宏 论文答辩日期：2012 年 5 月 30 日 安徽理工大学研究生处 2012 年 5月 30日 A Dissertation in Applied Chemistry Construction of Low-Cost Microfluidic Devices for Environmental Applications Candidate: Tang Fan Supervisor: Xing Honglong, Wang Wei School of Chemical Engineering AnHui University of Science and Technology No.168, Shungeng Road, Huainan ,232001,A 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 安徽理工大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：___________ 日期：____年__ 月__ 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 安徽理工大学 有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 安徽理工大学 。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 导师签名： 签字日期： 年 月 日 摘　　要 随着现代分析技术的快速发展和分析仪器的应用领域也在不断扩大，传统的分析仪器已无法满足于众多领域实时现场检测的需求，而现代分析仪器则朝着微型化、集成化、便携化以及智能化方向发展。同时以微流控设备为代表的面向现场的快速分析的现代分析仪器以其独特的优势尤其受到广泛关注。 微流控设备因具有低成本、便携、制作简单、操作容易等特点而可被用于环境监测、医疗诊断以及食品安全等众多领域。本文利用商品化的丝网印刷电极 SPCE 集成滤纸条或者自制微芯片制成低成本微流控设备，结合传统的电化学检测方法对实际样品中重金属的检测，并且还利用加标法对检测结果进行校准。同时还在此基础上进一步对微芯片的酶反应动力学研究。研究内容分以下三个部分： 第一部分：集成纸基微流控设备直接检测液态样品中的铅和镉 滤纸条结合丝网印刷电极 SPCE 组装成一种微流控设备用于检测液态样品中的铅和镉。通过实验，我们证明了该一次性微流控设备在无需对物理污染样品进行传统预处理的情况下可直接定量液态样品中的铅和镉。同时该设备的电化学响应得到很大的增强，并且对浓度在0到100 ppb范围内的铅和镉显示出了极佳的分析性能，其最低检出限分别达到2.0 ppb和2.3 ppb。此外，该提出的电化学设备还对溶有气体的盐汽水和受污染的地下水等实际样品的检测表现出很好的灵敏度和稳定性。该设备还具有低成本、制作简单、便携以及操作容易等特点。因此，该分析设备可以应用于环境监测、公共卫生以及食品安全等领域的即时检测。 我们设计出了自制微芯片集成丝网印刷电极 SPCE 用于直接检测痕量铅和镉，利用溶出伏安法实现待测物的富集并且在流动体系下检测，同时还运用了标准化的方法即加标法进行自校准。这种便携式的设备对监测铅和镉来说会产生非常清晰且重现性好的电化学信号，它的检出限分别为2.0 ppb和3.0 ppb。与此同时，我们还通过运用了内标法和标准加入法对水溶液中铅和镉的定量检测结果进行校准。这种提出的方法具有简单、快速、高灵敏度和稳定性的优点。它还具有应用于环境监测、生物医学等领域的实