【技术实现步骤摘要】
本申请涉及气体检测，尤其涉及一种可调控气体的微通道系统及调控方法、微流体气体检测装置及检测方法。
技术介绍
1、随着时代高速发展，全球对随之出现的诸多安全问题愈发重视。气体检测作为一种常用的检测手段在人类生产生活中的诸多场景中都发挥着重要的作用，如有害气体泄露监测、环境污染监测、食品安全检测等。挥发性有机化合物(volatile organic compounds，vocs)是气体检测中的一类重要指标。此外，一些特定的vocs还可作为呼出气中的生物标志物用来判定人体是否患有疾病，诸如糖尿病、结核、肾脏疾病等。因此，针对vocs安全快速、准确高效的检测十分重要。
2、目前，应用于vocs检测的主流方法包括气相色谱法、气体传感器法、质谱分析法以及光谱法等。其中，气相色谱法具有检测速度快、灵敏度高、选择性好等优点，在气体分析领域有着重要地位。气相色谱仪和相对小型紧凑的微型气相色谱仪都是现今研究的热点。其分离系统主要利用样品中各组份在气相和固定相间的分配系数不同，当汽化后的样品被载气带入色谱柱中运行时，组份就在两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器。色谱柱作为分离系统的核心，其尺寸、形状以及所选用的固定相等都是影响分离效果的因素。通常，气相色谱仪的色谱柱长度为10-100m，微型气相色谱仪的微色谱柱长度为1-3m。
3、随着微流体技术的进步，基于微流体的气体检测系统被视作一种前景广阔的可替代微型气
4、微流体气体检测系统目前还是比较新的研究领域，相关研究内容不够充分，存在一些问题亟待解决，例如：因气体扩散过程缓慢，传感器的恢复时间长；难以区分低浓度的复杂混合vocs等，是这些有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种可调控气体的微通道系统及调控方法、微流体气体检测装置及检测方法，可以提高响应，以及可以有针对性地提高气体析出的选择性。
2、为达到上述目的，本申请第一方面提供了一种可调控气体的微通道系统，包括：包括凹部的片状基材；基底，朝向所述片状基材的凹部与所述片状基材键合，形成腔体；所述片状基材或所述基底上具有连通所述腔体的进气口和出气口，所述进气口、所述腔体与所述出气口形成微通道；作用于所述腔体内气体的高频谐振器件，用于产生与所述腔体内气体耦合的声波。
3、由上，可以通过高频谐振器件产生与所述腔体内气体耦合的声波，对腔体内气体扩散和吸附/解吸附过程施加影响，从而加快该扩散过程，即提高整体响应速度。还可以通过不同功率驱动高频谐振器件产生与所述腔体内气体耦合的不同声波，实现主动的气体分离调节控制，例如改变不同气体的不同析出时间，实现对腔体内气体的析出、分离施加影响，实现可以有针对性地提高气体析出的选择性。
4、作为第一方面的一种可能的实现方式，还包括：涂覆于所述腔体内表面的固定相。
5、由上，通过修饰固定相可以提高选择性。
6、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述高频谐振器件位于至少以下之一位置：设置于所述腔体内表面，并腔体作为内表面的一部分；设置于所述腔体内悬浮放置；设置于所述腔体外表面。
7、由上，可以根据集成的结构、空间的需要灵活设置其位置。
8、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述高频谐振器件贴附于基底设置。
9、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述片状基材由以下之一材料制成：玻璃、有机玻璃、硅片、pp、pe、pf、金属等多种可加工为平坦光滑表面的无机和有机材料；所述固定相包括以下之一：cnts、mof、pedot:pss、聚合物材料、烷烃、酯类、纳米粒子、磁性粒子；所述高频谐振器件包括至少以下之一：体声波谐振器(baw)、锆钛酸铅压电陶瓷(pzt)、声表面谐振器(saw)、兰姆波谐振器(lwr)。
10、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述高频谐振器件包括一种或多种联用复用的高频谐振器件。
11、本申请第二方面提供了一种使用上述可调控气体的微通道系统调控气体的方法，包括：使气体流经所述可调控气体的微通道系统的微通道；驱动高频谐振器件产生所需大小功率，以有针对性的对流经微通道的气体析出进行选择。
12、由上，可以通过高频谐振器件产生与所述腔体内气体耦合的声波，对腔体内气体扩散和吸附/解吸过程施加影响，从而加快该扩散过程，即提高整体响应速度。还可以通过不同功率驱动高频谐振器件产生与所述腔体内气体耦合的不同声波，实现主动的气体分离调节控制，例如改变不同气体的不同析出时间，实现对腔体内气体的析出、分离施加影响，实现可以有针对性地提高气体析出的选择性。
13、本申请第三方面提供了一种微流体气体检测装置，包括：第一方面任一所述的可调控气体的微通道系统；进样模块与检测模块，分别与所述可调控气体的微通道系统的进气口与出气口连通；驱动模块，用于驱动所述可调控气体的微通道系统的高频谐振器件，以产生与所述可调控气体的微通道系统的腔体内气体耦合的声波。
14、本申请第四方面提供了一种使用上述微流体气体检测装置进行气体检测方法，包括：通过进样模块将样品气体输入所述可调控气体的微通道系统；通过驱动模块驱动所述可调控气体的微通道系统的高频谐振器件，以产生与所述可调控气体的微通道系统的腔体内气体耦合的声波，以用于对流经的气体析出进行选择；通过检测模块检测所述可调控气体的微通道系统输出的气体。
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1.一种可调控气体的微通道系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：涂覆于所述腔体内表面的固定相。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高频谐振器件位于至少以下之一位置：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述高频谐振器件贴附于基底设置。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述高频谐振器件包括一种或多种联用复用的高频谐振器件。
7.一种使用权利要求1至6任一所述的可调控气体的微通道系统调控气体的方法，其特征在于，包括：
8.一种微流体气体检测装置，其特征在于，包括：
9.一种使用权利要求8所述的微流体气体检测装置进行气体检测方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种可调控气体的微通道系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：涂覆于所述腔体内表面的固定相。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高频谐振器件位于至少以下之一位置：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述高频谐振器件贴附于基底设置。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：段学欣，黄书园，常烨，李全宁，陈雪娇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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