[发明专利]一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于该芯片气体检测系统在微流控芯片上加工了反应微通道、流体微通道、电极微通道和微流体驱动区域，实现了多个功能单元的集成化。将电化学的三电极布置在芯片的电极微通道，工作电极与反应微通道相连，有毒有害气体在反应通道表面发生电化学氧化/还原反应，通过分析电化学信号的变化得到被分析气体的种类和浓度信息。

2.按权利要求1所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征步骤依次如下：

(1)用计算机辅助设计软件(CAD)设计和绘制微流控芯片的微通道图形；

(2)通过微加工技术在微流控芯片基材表面制备CAD设计的微通道图形；

(3)将微流控芯片基材切割后得到上下两片微流控芯片(5×5cm)，用乙醇、去离子水、乙醇依次清洗后，自然晾干；

(4)将气体/液体输送微泵、检测器和微流控芯片进行连接，组装成有毒有害气体芯片检测系统；

(5)将电极薄片进行修饰改性后，嵌入微流控芯片的反应微通道；

(6)将电化学的三个电极布置在微流控芯片的电极微通道，工作电极与改性薄片相连；

(7)将有毒有害气体导入反应微通道中，在微反应通道表面发生电化学氧化/还原反应，产生电化学信号的变化；

(8)通过电化学检测器检测电化学信号的变化，得到被分析气体的种类和浓度信息。

3.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统是基于微流控芯片的，微流控芯片可以成批量生产、多次重复使用、灵活设计与组装。

4.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统的检测原理是基于气体发生电化学氧化/还原反应产生电化学信号的变化。

5.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统将电化学的三个电极小型化并集成于微流控芯片上，直接检测电化学信号的变化进行分析的。

6.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统将改性电极薄片嵌入反应微通道中，和工作电极相连(组成电化学的工作电极，电化学氧化/还原反应发生在电极薄片上)，电极薄片具有微米/纳米复合结构。

7.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统可以在一块芯片上同时实现多种有毒有害气体的检测。

8.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统可以在一块芯片上制备多组微通道，提高了单位时间的平行检测能力。

9.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于这种芯片气体检测系统集成了被检测气体的驱动、被检测气体的氧化/还原反应、电化学信号采集、信号检测和分析等多个功能单元，形成一个多功能集成式的气体检测芯片实验室。

10.按权利要求1或2所述的一种有毒有害气体检测芯片及其制备方法，其特征在于该芯片气体检测系统可以克服传统气体检测的构件复杂、分析试剂需求量大、重复性差、使用寿命短、应用领域窄等缺点，能定性和定量地进行气体检测，具有广阔的应用前景。