【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仪器分析，具体涉及一种空气近乎完全包裹液体的光学腔容器。
技术介绍
1、利用物质的光谱来对物质进行定性定量分析的方法叫做光谱分析。大多情况下光谱分析的对象是液体样品，通过分析液体样品的吸光度、旋光度、荧光、磷光、拉曼、太赫兹等光谱能够清晰地获取待测样品物质、结构、浓度等信息。而承载待测液的容器一般被称为样品池，在光学分析中一般被叫做比色皿。根据用途的不同可分为紫外比色皿、可见光比色皿、红外比色皿、荧光比色皿等。依据材质又可分为玻璃比色皿、石英比色皿、塑料比色皿等。
2、随着社会的发展，样品池也根据时代的需要不断发展出新的品类。目前针对样品池的创新仍然主要从自身材料、几何形状、尺寸大小等角度进行改进和优化。现有技术中尽管已经开发出各式各样用于光谱分析的液体样品池，但作为光谱分析中不可或缺的关键部件，样品池自专利技术以来仍然主要承担着容器作用。在光谱分析信号的激发、产生、传递过程中，并没有对光谱信号控制做出太多贡献。在一些研究中，为了提升样品池对光谱信号的贡献，研究人员针对样品池开展了一些信号增强研究。例如，文献“司赶上,刘家祥,李振钢,etal.基于新型样品池的液体拉曼光谱增强方法研究[j].光谱学与光谱分析, 2023, 43(3):712-717.”中通过将样品池的材质换成能够反射光的镜子，并且将圆形样品池的底部换成具有反光的凹面镜，从几何光学的角度增强了光谱信号。然而，这种方法的光谱信号增强效果有限，对镜面的平整度、材料和设置位置都有较高的要求。且高反射的光学镜面成本较高，通用性较差，难以大规模推广
3、总体而言，现有技术中用于光学增强方面的液体样品池还较少，本领域亟需开发新的具有光学增强作用的液体光学腔容器。
技术实现思路
1、针对现有技术的问题，本专利技术提供一种空气包裹的光学腔容器，以增强光谱分析时的光谱信号。
2、本专利技术基于空气包裹液体的光学腔容器，所述光学腔容器基于空气包裹的液体/空气界面和光学腔容器的内壁材料结构，使光学腔容器中的液体样品自身成为一个光学谐振腔，所述光学谐振腔具有与透镜一样的集中放大光的作用。其中，所述光学腔容器的材料选自金属、玻璃、石英、pmma塑料、ps塑料、pet塑料、ptfe塑料、abs塑料或3d打印树脂中的至少一种。
3、优选的，光学腔容器的内表面设置有超浸润疏水结构，该光学腔容器用于光学信号检测时，在液体样品和容器内壁之间形成一层包裹液体样品的空气层，并获得折射率突变的空气/液体界面。
4、优选的，所述超浸润疏水结构的厚度为10-500 μm。
5、优选的，所述超浸润疏水结构采用喷涂、涂覆、旋涂、光刻、纳米压印或气相沉积的方法制备得到。
6、优选的，所述超浸润疏水结构是将疏水纳米颗粒通过胶黏剂粘附在所述光学腔容器的内表面后制成的。
7、优选的，所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅或疏水纳米二氧化钛中的至少一种；和/或，所述胶黏剂选自聚丙烯酸酯胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、聚四氟乙烯胶黏剂、橡胶胶黏剂或酚醛树脂胶黏剂中的至少一种。
8、优选的，所述光学腔容器为方形光学腔容器、圆形光学腔容器、环形光学腔容器、u型光学腔容器、y型光学腔容器、多通道光学腔容器、平底构型光学腔容器、椭圆底构型光学腔容器或圆锥尖底构型光学腔容器。
9、优选的，所述光学腔容器用于荧光光谱、拉曼光谱、紫外光谱或x射线光谱的检测。
10、本专利技术还提供上述空气包裹液体的光学腔容器在光谱检测中的用途。
11、本专利技术还提供一种光谱检测方法，它是以上述光学腔容器承载液体样品后进行光谱检测。
12、本专利技术光学腔容器的内表面为超浸润疏水结构，超浸润疏水结构能够高效的在液体和光学腔容器之间形成低折射率的空气层，完成空气对液体样本的近乎完全包裹，并获得折射率突变的空气/液体界面。基于光学腔容器的空气层包裹以及对液体几何结构的设计使得样品液体自身成为一个类似透镜的集中放大光的光学谐振腔，实现液体所产生光谱信号到光检测器的高效传输。此外，该容器内表面结构和材料能够通过改变液体样品表面水分子排列状态和水与溶质形成的水合壳结构影响溶质的光物理性质。例如在荧光模式下，能够明显提升液体样品中溶质的绝对荧光量子产率，并显示出明显的荧光增强。而当没有该容器的空气包裹液体时，光检测器只能接收到较少的信号。
13、此外，本专利技术的光学腔容器具有良好的自清洁能力、可重复使用、稳定性好、可适用于多种光谱检测方法等优势。因此，本专利技术具有很好的应用前景。
14、显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
15、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
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1.基于空气包裹液体的光学腔容器，其特征在于：所述光学腔容器基于空气包裹的液体/空气界面和光学腔容器的内壁材料结构，使光学腔容器中的液体样品自身成为一个光学谐振腔，所述光学谐振腔具有集中放大光的作用。
2.根据权利要求1所述的光学腔容器，其特征在于：光学腔容器的内表面设置有超浸润疏水结构，该光学腔容器用于光学信号检测时，在液体样品和容器内壁之间形成一层包裹液体样品的空气层，并获得折射率突变的空气/液体界面。
3.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构的厚度为10-500 μm。
4.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构采用喷涂、涂覆、旋涂、光刻、纳米压印或气相沉积的方法制备得到。
5.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构是将疏水纳米颗粒通过胶黏剂粘附在所述光学腔容器的内表面后制成的。
6.根据权利要求5所述的光学腔容器，其特征在于：所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅或疏水纳米二氧化钛中的至少一种；
7.根据权利要求1所述的光学腔容器
8.根据权利要求1所述的光学腔容器，其特征在于：所述光学腔容器用于荧光光谱、拉曼光谱、紫外光谱或X射线光谱的检测。
9.权利要求1-8任一项所述的光学腔容器在光谱检测中的用途。
10.一种光谱检测方法，其特征在于：以权利要求1-8任一项所述的光学腔容器承载液体样品后进行光谱检测。
...【技术特征摘要】
1.基于空气包裹液体的光学腔容器，其特征在于：所述光学腔容器基于空气包裹的液体/空气界面和光学腔容器的内壁材料结构，使光学腔容器中的液体样品自身成为一个光学谐振腔，所述光学谐振腔具有集中放大光的作用。
2.根据权利要求1所述的光学腔容器，其特征在于：光学腔容器的内表面设置有超浸润疏水结构，该光学腔容器用于光学信号检测时，在液体样品和容器内壁之间形成一层包裹液体样品的空气层，并获得折射率突变的空气/液体界面。
3.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构的厚度为10-500 μm。
4.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构采用喷涂、涂覆、旋涂、光刻、纳米压印或气相沉积的方法制备得到。
5.根据权利要求2所述的光学腔容器，其特征在于：所述超浸润疏水结构是...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨燕婷，吴孟璠，
申请(专利权)人：成都艾立本科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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