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基于石墨烯試紙的液體快速識(shí)別系統(tǒng)

來源: X-MOL 2017-08-22 16:48:11

液體分析在產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境水體及藥物遞送檢測(cè)等方面具有廣泛應(yīng)用，如檢測(cè)液體食品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，判斷泄露未知液體的種類等，因此對(duì)食品安全、健康和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。目前，在液體分析領(lǐng)域，人們已開發(fā)了包括化學(xué)分析、光學(xué)分析、電子舌、液體參數(shù)分析等多種不同類型的分析方法。這些液體分析方法適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，但不滿足可便攜、柔性化、低成本等條件。

近日，清華大學(xué)的朱宏偉教授（點(diǎn)擊查看介紹）課題組開發(fā)了一種基于石墨烯試紙的液體分析方法。這種石墨烯試紙的傳感層由石墨烯與纖維素醚的納米復(fù)合材料組成，其中石墨烯作為導(dǎo)電材料與液體傳感材料。當(dāng)液體滴加在石墨烯試紙上時(shí)，試紙的電阻產(chǎn)生顯著變化。他們對(duì)電阻變化曲線通過參數(shù)提取及主成分分析等模式識(shí)別算法進(jìn)行處理后，即可獲得待測(cè)液體的定性分析結(jié)果。這種基于石墨烯試紙的新型電子舌具有可柔性化、易便攜、成本低、樣品需求量低（≈ 2 μL）、檢測(cè)時(shí)間短等特點(diǎn)，對(duì)具有不同極性、粘度、蒸發(fā)潛熱和導(dǎo)電率的液體具有良好的識(shí)別效果。

該工作以石墨烯作為傳感材料，實(shí)現(xiàn)了水、有機(jī)溶劑及多種復(fù)合溶液的定性分析，還可進(jìn)一步將基于石墨烯化敏電阻液體分析器件的檢測(cè)范圍拓展至鹽溶液、高分子溶液及多種液體（包括各類飲品、酒類、酸甜苦辣咸五味、體液）。例如，石墨烯試紙成功鑒別了含甲醇的白酒及摻有三聚氰胺的牛奶，在食品安全方面具有潛在的應(yīng)用前景。

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