激光打印制备可便携检测Cu2+的纸基微流控比色传感器

Paper-based microfluidic colorimetric sensor fabricated by laser printing for portable detection of Cu2+

杨迎磊 ¹李明 ²蒋向阳 ³张甜⁴

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作者信息

1. 武汉理工大学三亚科教创新园,海南三亚 572024;武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070
2. 武汉理工大学三亚科教创新园,海南三亚 572024;武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉 430070
3. 武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070
4. 武汉理工大学三亚科教创新园,海南三亚 572024;武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉 430070;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070;武汉理工大学绍兴高等研究院,浙江绍兴 312300;中山市武汉理工大学先进工程技术研究院,广东中山 528400
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摘要

现场检测水环境中的铜离子浓度需要一种快速便捷且灵敏度高的方法.该研究基于激光打印方法将碳粉印制在定性滤纸上构建微流控通道,使用双环己酮草酰二腙功能化定性滤纸,组装为纸基比色传感器可用于水环境中铜离子的检测.实验表明,通过智能手机与开发的颜色信息提取程序,纸基微流控比色传感器在饮用水中Cu2+的检出限(LOD)为0.11 mg·L-1,定量限(LOQ)为0.35 mg·L-1.传感器成功应用于河水样品检测,对大于定量限的样本回收率在84.00％～110.73％之间.所制备的比色传感器制造步骤简便,具有较好的稳定性,实现了低成本的快速检测,显示其在现场环境监测的应用潜力.

Abstract

A fast,convenient and sensitive method is needed for on-site detection of copper ion concentrations in the water environment.In this study,based on the laser printing method,toner was printed on qualitative filter paper to construct the microfluidic channels.Using cuprizone functionalized qualitative filter paper,the paper-based colorimetric sensor could be used for the detection of copper ions in the water environment.The experimental results show that through the smartphone and developed color information extraction program,the detection limit(LOD)of Cu2+in drinking water of paper-based microfluidic colorimetric sensor was 0.11 mg·L-1 with the quantitative limit(LOQ)of 0.35 mg·L-1.The prepared colorimetric sensor exhibits the advantages of simple manufacturing steps,good stability,low cost and rapid detection,and shows its application potential in on-site environmental monitoring.

关键词

比色法/铜离子检测/双环己酮草酰二腙/微流控

Key words

colorimetric method/copper ion detection/cuprizone/microfluidic

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出版年

2024

华中师范大学学报(自然科学版)

华中师范大学

华中师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：0.512

ISSN：1000-1190

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