一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用，该方法由纸基和隔离层构成，为了防止试剂在阵列中的渗透现象，在隔离层的固化剂中添加了防渗透试剂。通过防渗透试剂和固化试剂的固化交联，可以有效的防止水溶性试剂和有机溶剂在两阵列中的扩散，从而防止相邻阵列的纸基在比色检测过程中颜色发生覆盖，从而导致结果误判。通过在阵列的纸基中加载一种或者多种爆炸物检测试剂，可以通过一次实验区分出复杂爆炸物样品的多种成分，并且对所加载试剂起到局域化的作用从而产生浓缩集中、信号放大和提高比色反应的灵敏度的作用。该方法具有简单、结果即显、信号放大、可一次检测多种爆炸物成分、检测时间短等优点，为现场检测分析爆炸物提供有效的技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用
本专利技术属于爆炸物检测分析领域，具体涉及一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其在爆炸物检测中的应用。
技术介绍
目前，爆炸物现场检测的常用技术或方法主要包括便携拉曼技术、金属探测技术、离子迁移谱技术以及荧光光谱技术等。这些技术普遍存在成本高、检测耗时、仪器昂贵、需要专业的检测技术人员等问题，因此，快捷、廉价、准确、实时的检测爆炸物方法的开发成为研究的重点。于此同时，当前商业化的爆炸物检测设备，大多一次只能检测一种爆炸物成分，当面临爆炸现场复杂的爆炸物样品时，需要重复多次试验才能确定成分，类似的分析耗时耗力，极大地制约着爆炸物检测试剂的现场应用。多种检测试剂进行阵列化组装，是实现高效分析复杂待测物的有效方式。目前为止，提出的纺丝纤维的阵列组织形式，很少有解决阵列中纤维之间相互渗透的问题。Won-GunKoh课题组通过把纤维用水凝胶包裹，然后用溶剂选择性的溶解未包裹的纤维而实现了阻止纤维之间的渗透问题(AdvancedFunctionalMaterials,2013,23，591-597；Angew.Chem.2015,127,11673–11677)。本专利技术根据制约现场检测爆炸物的技术问题，提供了一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用，该阵列通过与检测试剂的加载，能够对所加载试剂起到局域化的作用从而产生独特的浓缩集中、信号放大和防渗透作用，可以有效的防止水溶性试剂和有机溶剂在两阵列中的扩散，从而防止在相邻阵列比色检测过程中颜色发生覆盖，从而导致错误判断，最终提高比色反应的灵敏度。并且，通过在阵列中加载几种或者多种试剂，可以通过一次实验区分出复杂爆炸物样品的多种成分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用，该方法由纸基和隔离层构成，为了防止试剂在阵列中的渗透现象，在隔离层的固化剂中添加了防渗透试剂。通过防渗透试剂和固化试剂的固化交联，可以有效的防止水溶性试剂和有机溶剂在两阵列中的扩散，从而防止相邻阵列的纸基在比色检测过程中颜色发生覆盖，从而导致结果误判。通过在阵列的纸基中加载一种或者多种爆炸物检测试剂，可以通过一次实验区分出复杂爆炸物样品的多种成分，并且对所加载试剂起到局域化的作用从而产生浓缩集中、信号放大和提高比色反应的灵敏度的作用。本专利技术所述的一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法，按下列步骤进行：a、在遮光瓶中，将光固化剂和防渗试剂按照体积比为100:1-1:100混合均匀，磁力搅拌1-100min，然后加入体积分数为0.1％-50％的光引发剂，持续搅拌1-60min，得到隔离层(2)混合液，其中光固化剂为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-氨基巴豆酸乙酯、氨己烯酸、5-氯-5-己烯酸、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷或聚苯乙烯；防渗试剂为1H,1H-全氟丙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯、2，2，3，3，3-五氟甲基丙烯酸丙酯、2,2,3,3,4,4-六氟-1,5-二甲基丙烯酸戊酯、全氟烯丙基苯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基异丁烯酸酯或2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸盐；光引发剂为：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、三苯基硫盐、二甲基甲酰胺、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮；b、在玻璃基板上平铺纸基(1)，并用厚度为100μm的氟化板固定纸基材料四周，其中纸基(1)为：聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799、聚氧化乙烯、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯纤维素、聚碳酸酯、聚酰亚胺纺丝膜、滤纸、硝化棉纸、宣纸、复写纸、玻璃纸或纤维素纸；c、将步骤a得到的隔离层(2)混合液1-1000μl滴到步骤b已经固定好的纸基(1)上，并在纸基(1)上方加盖光掩模板，其中光掩膜版的内部单元尺寸为100-500μm，在254-390nm紫外灯的照射下，固化交联1-240s；d、将步骤c得到的固化后的纸基(1)用显影液为去离子水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙二醇或二甲基亚砜冲洗1-20min，显影，再用254-390nm紫外灯照射1-60min，进行二次固化交联，即得防试剂渗透纸基阵列。所述方法获得的防试剂渗透纸基阵列在检测爆炸物中的应用。所述爆炸物为制式和非制式爆炸物原料，包括氯酸盐、高锰酸盐、铵盐、硝酸盐、硫、尿素及其衍生物、无氮爆炸物、二硝基甲苯、三硝基甲苯、对硝基甲苯、特屈儿、苦味酸、太安炸药、黑索金或奥克托金，其中无氮爆炸物为TATP、DADP或HMTD。本专利技术所述的一种防试剂渗透纸基阵列在爆炸物检测中的应用，分别在阵列的纸基各区域内加载100μL不同种类的爆炸物检测试剂，可直接检测相应的爆炸物颗粒或者液体；根据加载的爆炸物检测试剂的不同，可同时检测和识别多种制式和非制式爆炸物原料，包括氯酸盐、高锰酸盐、铵盐、硝酸盐、硫、尿素及其衍生物、无氮爆炸物(TATP、DADP、HMTD)、二硝基甲苯、三硝基甲苯、对硝基甲苯、特屈儿、苦味酸、太安炸药、黑索金或奥克托金。本专利技术所述的一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用，防渗透纸基阵列能够对所加载试剂起到局域化的作用从而产生独特的浓缩集中、信号放大和防渗透作用。并且，通过在阵列中加载几种或者多种试剂，可以通过一次操作区分出复杂爆炸物样品的多种成分。本方法操作方法简单、尺寸可控、反应灵敏、结果即显。本专利技术的优点和有益效果是：本专利技术所述的一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法及其应用，该方法所制备的防试剂渗透纸基阵列在现场检测应用中与现有商业化的爆炸物识别技术相比，具有能有效的防止水溶性试剂和有机溶剂在两阵列中的扩散，防止相邻阵列检测过程中颜色发生渗透覆盖，从而提高比色反应的灵敏度。并且本专利技术所述方法简单，在用于爆炸物检测中能够结果即显、信号放大、可一次检测多种爆炸物成分，很大程度上缩短爆炸物现场检测的时间，为现场检测分析爆炸物提供有效的技术手段。附图说明图1为本专利技术的纸基阵列光学照片，其中纸基(1)、隔离层(2)；图2为本专利技术利用扫描电镜表征的纸基阵列结构，其中纸基(1)、隔离层(2)；图3为本专利技术纸基阵列光学照片，表征防渗透试剂加入前后对试剂的防渗透效果；图4为本专利技术纸基阵列光学照片，表征在用于爆炸物检测中能够对检测试剂起到局域作用，并具有结果即显，信号放大作用；图5为本专利技术纸基阵列光学照片，表征在用于爆炸物检测中可一次检测多种爆炸物成分，从而减少操作次数，缩短爆炸物现场检测分析的时间。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但专利技术不限制于这些实施例。实施例1a、在遮光瓶中，将光固化剂为聚甲基丙烯酸甲酯和防渗试剂为1H,1H-全氟丙基甲基丙烯酸酯按照体积比为100:1混合均匀，磁力搅拌100min，然后加入体积分数为0.1％的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，持续搅拌1min，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：/na、在遮光瓶中，将光固化剂和防渗试剂按照体积比为100:1-1:100混合均匀，磁力搅拌1-100 min，然后加入体积分数为0.1%-50%的光引发剂，持续搅拌1-60min，得到隔离层（2）混合液，其中光固化剂为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-氨基巴豆酸乙酯、氨己烯酸、5-氯-5-己烯酸、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、 聚乙二醇二丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷或聚苯乙烯；防渗试剂为1H,1H-全氟丙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯、2，2，3，3，3-五氟甲基丙烯酸丙酯、2,2,3,3,4,4-六氟-1,5-二甲基丙烯酸戊酯、全氟烯丙基苯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基异丁烯酸酯或2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸盐；光引发剂为：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、三苯基硫盐、二甲基甲酰胺、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮；/nb、在玻璃基板上平铺纸基（1），并用厚度为100μm的氟化板固定纸基材料四周，其中纸基（1）为：聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799、聚氧化乙烯、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯纤维素、聚碳酸酯、聚酰亚胺纺丝膜、滤纸、硝化棉纸、宣纸、复写纸、玻璃纸或纤维素纸；/nc、将步骤a得到的隔离层（2）混合液1-1000μl滴到步骤b已经固定好的纸基（1）上，并在纸基（1）上方加盖光掩模板，其中光掩膜版的内部单元尺寸为100-500μm，在254-390nm紫外灯的照射下，固化交联1-240s；/nd、将步骤c得到的固化后的纸基用显影液为去离子水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙二醇或二甲基亚砜冲洗1-20min，显影，再用254-390nm紫外灯照射1-60min，进行二次固化交联，即得防试剂渗透纸基阵列。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防试剂渗透纸基阵列的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、在遮光瓶中，将光固化剂和防渗试剂按照体积比为100:1-1:100混合均匀，磁力搅拌1-100min，然后加入体积分数为0.1%-50%的光引发剂，持续搅拌1-60min，得到隔离层（2）混合液，其中光固化剂为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-氨基巴豆酸乙酯、氨己烯酸、5-氯-5-己烯酸、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷或聚苯乙烯；防渗试剂为1H,1H-全氟丙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯、2，2，3，3，3-五氟甲基丙烯酸丙酯、2,2,3,3,4,4-六氟-1,5-二甲基丙烯酸戊酯、全氟烯丙基苯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基异丁烯酸酯或2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸盐；光引发剂为：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、三苯基硫盐、二甲基甲酰胺、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮；
b、在玻璃基板上平铺纸基（1），并用厚度为100μm的氟化板固定纸基材料四周，其中纸基（1）为：聚乙烯醇1...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦新存，王培贤，蔡珍珍，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：新疆;65