[发明专利]一种检测西湖龙井茶叶的气敏传感器阵列的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于气敏传感器技术领域，尤其是涉及一种检测西湖龙井茶叶的气敏传感器阵列的制备方法。

背景技术

西湖龙井茶叶，因产于中国杭州西湖的龙井茶区而得名，是中国十大名茶之首。欲把西湖比西子，从来佳茗似佳人。西湖龙井茶叶品质独特。外形扁平光滑，色泽翠绿，汤色碧绿明亮，香气馥郁，滋味甘醇鲜爽，素有“色翠、香郁、味醇、形美”四绝之称。西湖龙井茶叶作为“绿茶皇后”一直在国内外享有盛誉，但是近些年来随着一些商业化的运作，西湖龙井茶似乎脱离了群众，成为权贵阶级的“贡品”，而在各地游客的行囊里带的那些“以次充好”、或者变戏法掉包的龙井茶，更是让西湖龙井茶叶慢慢走向了“妖魔化”。

西湖龙井茶叶的高额利润，吸引逐利者不断闯入，质量监督体系和流通体系的失控，使正宗西湖龙井茶叶无法摆脱假冒西湖龙井茶叶的围攻。如今龙井茶叶的防伪标识，就像蟹市里假冒产自阳澄湖的大闸蟹防伪戒指一般，已经在茶市里泛滥。假冒龙井茶叶在形态上与正宗西湖龙井茶叶具备相同的特征：扁长、光滑、绿黄色。对于普通消费者来说，很难仅凭外形将它们与正宗西湖龙井茶叶区分开来。

茶叶的香气是决定茶叶品质与风味的重要因素，如何鉴别茶叶品质成为茶叶市场管理的重点和难点。20世纪90年代，出现了一种通过气体传感器和模式识别技术相结合的方式模拟生物嗅觉系统，它将电化学传感器检测、数模转换、计算机技术、化学计量学及人工神经网络等现代高科技集于一身,模仿生物感官的功能,能实现对挥发性物质进行检测和识别功能的新设备-电子鼻(又称气味扫描仪），具有客观、快捷、重复性的优点。在电子鼻的研制中，气敏传感器阵列的选择和应用是关键因素，合适的传感器阵列对提高整个系统的性能至关重要。

发明内容

本发明目的是提供一种检测西湖龙井茶叶的气敏传感器阵列的制备方法，本发明尺寸小，成本低，重复性好，能长期稳定工作，共存气体产生的影响小，对混合气体的分辨性能高。

在实验室中采用GC-MS确定西湖龙井茶叶中的特征挥发成分为乙酸乙酯、β-苯乙醇、二苯胺、顺-3-己烯己酸酯。依据聚苯乙烯的溶度参数（δ=8.9）和乙酸乙酯的溶度参数（δ=9.1）很接近，且它们的极性和形成氢键的程度大致相等，所以聚苯乙烯易溶于乙酸乙酯，即聚苯乙烯对乙酸乙酯具有很好的亲和性；依据β-苯乙醇中的羟基(-OH)易和酰胺基上的氢形成氢键，所以可判断尼龙-66易溶于β-苯乙醇，即尼龙-66对β-苯乙醇具有好的亲和性；依据二苯胺分子中有给电子基团（NH），聚丙烯酸分子中含有缺电子基团（COOH），根据溶剂化作用，可以判断二苯胺对聚丙烯酸有较好的亲和性；依据顺-3-己烯己酸酯分子中含有给电子基团酯基，醇酸树脂结构中的羧基（-COOH）是亲电子基团，根据溶剂化作用可以判断醇酸树脂易溶于顺-3-己烯己酸酯中，即醇酸树脂对顺-3-己烯己酸酯有较好的亲和性。

下表为西湖龙井茶叶的特征化合物及其亲和性敏感的聚合物树脂结构式：

因此本发明中的四种聚合物（聚苯乙烯、尼龙66、聚丙烯酸、醇酸树脂）分别对应与西湖龙井茶叶中主要成分乙酸乙酯、β-苯乙醇、二苯胺、顺-3-己烯己酸酯等有较好的亲和性。当检测样品龙井中的混合气体通过该气敏传感器阵列时，聚合物膜会对应有较高的响应度，通过压电系统得到综合响应的电信号图谱，即得到能反映该样品龙井的特征图谱库，通过与西湖龙井茶叶的标准图谱对比，以达到对检测样品龙井的定性分析。

实现本发明目的:一种检测西湖龙井茶叶的气敏传感器阵列的制备方法，包括步骤：

（1）用真空镀膜机分别将聚苯乙烯、尼龙66、聚丙烯酸、醇酸树脂四种聚合物薄膜蒸镀在不同的石英基片上；

（2）将蒸镀好的石英基片焊接在电路板上。

所述步骤（1）中真空镀膜机的真空度为1×10^-7-1×10^-5mbar。

所述步骤（1）中四种聚合物薄膜蒸镀厚度为60μm-100μm。

所述步骤（1）中蒸镀温度为60-120℃。

所述石英基片的厚度为0.8-1.2mm。

应用该方法制成的气敏传感器阵列的有益效果：

本发明尺寸小，成本低，重复性好，能长期稳定工作，共存气体产生的影响小，对混合气体的分辨性能高。该气敏传感器阵列结合压电系统制成的电子鼻系统，在检测西湖龙井茶叶时不需要样品繁琐的前处理过程，可直接进行，且响应速度快，准确度高。

具体实施方式

为更好的说明本发明，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。