一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，包括：基板、上层板、两个玻璃盖板及发泡板，基板具有流体混合区、下光学检测通孔及下气体流道，上层板与基板粘合连接，上层板具有出样口、上光学检测通孔、上气体流道及两个进样口，上气体流道和下气体流道组合形成气体流道，两玻璃盖板分别设置在下光学检测通孔和上光学检测通孔处，两玻璃盖板分别与基板和上层板键合，玻璃盖板用于配合离子光学检测，发泡板具有能够产生气泡的发泡结构和涂设在发泡板上的表面活性剂，发泡板设置在气体流道处，通过气泵通气至气体流道，使得经过混合的液体在上光学检测通孔和下光学检测通孔处产生气泡以达到增亮功能，有效提高待检测液体的亮度。液体的亮度。液体的亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片及其检测方法


[0001]本专利技术涉及离子检测芯片
，特别涉及一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片及其检测方法。

技术介绍

[0002]水环境是环境构成要素之一，也是受人类破坏和影响最严重的领域，水环境污染已成为当今世界主要环境问题之一。造成水环境污染的离子种类广，包括铁离子、汞离子、络离子等等、这些离子的含量低，最低可能到1uM，因此分析手段必须具备灵敏、准确、高速、自动化等特点，目前，常见的离子检测方法有络合滴定法、电化学分析法、高效液相色谱法、离子色谱法、气相色谱法、荧光分析法、原子吸收光谱法和质谱法等，在继续发展大型、精密监测系统的同时，小型便携式、自动连续、简易快速的监测技术的研究同样迫在眉睫，因此在这一领域的研究过程中，微流控芯片技术起到了极其重要的作用，但是大多数的微流控芯片，尤其是基于吸光度和荧光进行光学检测离子浓度的微流控芯片，由于尺寸限制，很多时候待检测液体的亮度不够，无法被光电探测器检测到，这也就导致了大多数这类微流控芯片无法检测极小浓度的离子。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片。
[0004]本专利技术还提供一种应用第一方面实施例的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片的离子检测方法。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例，提供一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，包括：基板、上层板、两个玻璃盖板以及发泡板，所述基板具有流体混合区、下光学检测通孔以及下气体流道，所述上层板与所述基板粘合连接，所述上层板具有出样口、上光学检测通孔、上气体流道以及两个进样口，所述上气体流道和所述下气体流道组合形成气体流道，两所述玻璃盖板分别设置在所述下光学检测通孔和所述上光学检测通孔处，且两所述玻璃盖板分别与所述基板和所述上层板键合，所述玻璃盖板用于配合离子光学检测，所述发泡板具有能够产生气泡的发泡结构和涂设在所述发泡板上的表面活性剂，所述发泡板设置在所述气体流道处。
[0006]有益效果：此具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，包括：基板、上层板、两个玻璃盖板以及发泡板，基板具有流体混合区、下光学检测通孔以及下气体流道，上层板与基板粘合连接，上层板具有出样口、上光学检测通孔、上气体流道以及两个进样口，上气体流道和下气体流道组合形成气体流道，两玻璃盖板分别设置在下光学检测通孔和上光学检测通孔处，且两玻璃盖板分别与基板和上层板键合，玻璃盖板用于配合离子光学检测，发泡板具有能够产生气泡的发泡结构和涂设在发泡板上的表面活性剂，发泡板设置在气体流道处，通过气泵通气至气体流道，使得经过混合的液体在上光学检测通孔和下光学检测通孔
处产生气泡以达到增亮功能，有效提高待检测液体的亮度，从而提高检测限。
[0007]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述基板与所述上层板的尺寸相同，所述基板与所述上层板的长度均为3cm
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5cm，宽度均为3cm
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5cm，厚度均为0.5cm
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2cm。
[0008]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述基板和所述上层板采用PMMA或PDMS或石英材料，所述基板与所述上层板通过UV胶粘合。
[0009]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述气体流道内设置有一用于放置所述发泡板的圆形槽道，所述圆形槽道的直径为4
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6mm，所述圆形槽道的厚度为1
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1.5mm，所述发泡板为圆形，所述发泡板的直径为4
‑
6mm，所述发泡板的厚度为1
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1.5mm。
[0010]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述发泡结构呈孔状或者凹槽状，所述表面活性剂为脂肪酸钠或AEC或AES。
[0011]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述流体混合区设置有微通道，所述微通道呈直线形或蛇形或S形，所述微通道的宽度为500
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300μm，所述微通道的深度为30
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200μm。
[0012]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述上光学检测通孔和所述下光学检测通孔的直径均为15
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20mm，所述下光学检测通孔通过所述微通道与所述流体混合区相连，所述进样口和所述出样口直径为500
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3000μm。
[0013]根据本专利技术第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，所述玻璃盖板为圆形，所述玻璃盖板的直径为500
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3000μm，所述玻璃盖板的厚度为1
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2mm，一所述玻璃盖板在所述上光学检测通孔处与所述上层板通过等离子体键合、热压方式连接，另一所述玻璃盖板在所述下光学检测通孔处与基板通过等离子键合、热压方式进行连接。
[0014]一种利用第一方面实施例所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片的离子检测方法，包括以下步骤：
[0015]S1：将两个所述进样口和所述出样口分别通过蠕动泵与聚四氟乙烯管与检测试剂池、待检测试剂池以及废液回收池相连；
[0016]S2：将气体流道通过聚四氟乙烯管和气泵连接；
[0017]S3：在光学检测区下方放置激发光源，在光学检测区上方放置光电探测器，接收并发送光电检测信号。
[0018]根据第二方面实施例所述的离子检测方法，所述聚四氟乙烯管通过环氧树脂与所述进样口相连，所述检测试剂池中装有可与相应待检测离子发生亮度或者吸光度等光学参数变化的溶液，所述待检测试剂池装有污染水质的重金属离子，所述气泵的流量为0.8
‑
1.3L/min，所述激发光源为紫外灯或蓝光LED，所述光电探测器为光纤探头或ccd余弦探测器。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步地说明；
[0020]图1为本专利技术实施例微流控离子检测芯片结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例微流控离子检测芯片整体组装图；
[0022]图3为本专利技术实施例微流控离子检测芯片检测使用图；
[0023]图4为本专利技术实施例沟槽状发泡板；
[0024]图5为本专利技术实施例孔状发泡板。
具体实施方式
[0025]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于，包括：基板，所述基板具有流体混合区、下光学检测通孔以及下气体流道；上层板，所述上层板与所述基板粘合连接，所述上层板具有出样口、上光学检测通孔、上气体流道以及两个进样口，所述上气体流道和所述下气体流道组合形成气体流道；两个玻璃盖板，两所述玻璃盖板分别设置在所述下光学检测通孔和所述上光学检测通孔处，且两所述玻璃盖板分别与所述基板和所述上层板键合，所述玻璃盖板用于配合离子光学检测，以及发泡板，所述发泡板具有能够产生气泡的发泡结构和涂设在所述发泡板上的表面活性剂，所述发泡板设置在所述气体流道处。2.根据权利要求1所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于：所述基板与所述上层板的尺寸相同，所述基板与所述上层板的长度均为3cm
‑
5cm，宽度均为3cm
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5cm，厚度均为0.5cm
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2cm。3.根据权利要求1所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于：所述基板和所述上层板采用PMMA或PDMS或石英材料，所述基板与所述上层板通过UV胶粘合。4.根据权利要求1所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于：所述气体流道内设置有一用于放置所述发泡板的圆形槽道，所述圆形槽道的直径为4
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6mm，所述圆形槽道的厚度为1
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1.5mm，所述发泡板为圆形，所述发泡板的直径为4
‑
6mm，所述发泡板的厚度为1
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1.5mm。5.根据权利要求1所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于：所述发泡结构呈孔状或者凹槽状，所述表面活性剂为脂肪酸钠或AEC或AES。6.根据权利要求1所述的具有气泡增亮结构的微流控离子检测芯片，其特征在于：所述流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗涛，王弘，邢永恒，李家声，李杰鑫，陆洲，吴钧浩，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：