研究目的
为解决光度检测中因光程长度失调导致的误差,提出一种用于精确浓度检测的圆形微流控芯片。
研究成果
所提出的圆形微流控芯片有效补偿了光度检测中固定光程长度导致的误差。通过参数优化,该芯片对TNBA溶液的补偿比可达14.22%,展现出高精度和良好的重复性。该方法为开发高精度微流控检测设备奠定了基础。
研究不足
三层微流控芯片中检测的浓度范围被限制在0.002摩尔/升至0.05摩尔/升之间。该方法需要对注射速度和浓度进行优化,这可能会增加实验时间。它专门适用于微流控应用,可能无法直接应用于宏观系统。
1:实验设计与方法选择:
研究采用圆形微流控芯片构建连续浓度梯度分布,基于朗伯-比尔定律进行吸光度与误差的理论建模,通过动态寻优吸光度并结合弧长关系计算浓度。
2:样本选择与数据来源:
以1×10^{-3}至0.01 mol/L的TNBA溶液为检测对象,模拟农药残留检测场景。
3:01 mol/L的TNBA溶液为检测对象,模拟农药残留检测场景。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包含光谱仪(HR2000+ES,海洋光学)、光源(HL-2000-FUSA,海洋光学)、注射泵(LSO04-1AZ,朗搏泵业)、光纤线缆(可见-近红外波段,海洋光学)、光纤支架、步进电机(57BYG250B,天启星)、微流控芯片及计算机。微流控芯片具体尺寸详见论文。
4:实验流程与操作步骤:
通过注射器将待测溶液与水注入芯片,启动光电检测系统并驱动步进电机旋转芯片,使光源光线穿过浓度梯度区域,由光谱仪测量吸光度,经数据分析确定最优吸光度并利用推导公式计算浓度。
5:数据分析方法:
计算混合指数评估均匀性,通过补偿比评价误差降低效果,采用相对标准偏差进行重现性的统计分析。
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spectrometer
HR2000+ES
Ocean Optics
Used to measure absorbance in the photoelectric detection system.
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light source
HL-2000-FUSA
Ocean Optics
Provides light for photometric detection.
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optical fiber lines
VIS-NIR
Ocean Optics
Transmit light between the source, chip, and spectrometer.
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syringe pump
LSO04-1AZ
LongerPump
Used to inject solutions into the microfluidic chip.
暂无现货
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stepping motor
57BYG250B
TELESKY
Rotates the microfluidic chip for dynamic detection.
暂无现货
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