[发明专利]一种检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置

说明书

本发明属于检测海洋微塑料技术领域，公开了一种检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置，包括：微流控检测芯片、嵌入微流控检测芯片中的圆柱形电容检测单元、激励单元，激励单元通过绝缘导线连接圆柱形电容检测单元；圆柱形电容检测单元包括两个结构相同的圆柱形电容极板，且两个圆柱形电容极板正对排布，微流控检测芯片中的微通道从两个圆柱形电容极板中间穿过，且紧贴微通道。通过激励单元给圆柱形电容极板以高频交流电激励，当海水中的微塑料颗粒经过圆柱形电容极板时，由于水的相对介电常数大于微塑料的相对介电常数，将产生负向的电容信号脉冲，根据产生的信号脉冲的幅值大小和频率判断微塑料的尺寸及形状。解决了现有技术检测速度慢，检测精度低，检测设备复杂的问题。

技术领域

本发明涉及检测水中微塑料技术领域，具体而言，尤其涉及一种检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置。

背景技术

塑料是海洋、河流等水域垃圾的主要组成部分，约占垃圾总量的60％～80％，在某些地区甚至达到90％～95％，并且以每年递增的趋势增长。据报道全球每年生产的塑料超过3亿吨，其中约有10％的塑料会进入海洋、河流等，但是事实上，我们所消耗的每一片塑料最终都有可能进入这些水域。微塑料是指粒径小于5㎜，并且大于0.1μm的塑料碎片、纤维或粒子。海洋等水域中微塑料污染问题已经是全球性的热点问题。根据调查研究，地中海海域中的塑料污染主要是由于旅游也等人类活动引起的，微塑料已经分散到地表，地下水以及海洋生物体内。目前，国际上对于微塑料颗粒的检测分析方法有很多。采用常用仪器分析目检法是最基础的方法之一，但是其误差较大，适合一些大尺寸的微塑料颗粒。

发明内容

根据上述提出的传统微塑料检测速度慢，检测精度低，检测设备复杂等技术问题，而提供一种检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置。本发明主要基于微流体芯片检测技术中颗粒计数法，设计了一种电容式微流体芯片，芯片可以实现检测样品中微塑料颗粒的精确计数和测量，通过检测数据得到所测样品的状态信息。

本发明采用的技术手段如下：

一种检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置，包括：微流控检测芯片、嵌入微流控检测芯片中的圆柱形电容检测单元、激励单元，所述激励单元通过绝缘导线连接所述圆柱形电容检测单元。

进一步地，所述微流控检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；所述芯片主体包括：

设置在芯片主体上的一端设置有样品入口、另一端设置有样品出口的微通道以及圆柱形电容检测单元。

进一步地，所述圆柱形电容检测单元包括两个结构相同的圆柱形电容极板，且两个圆柱形电容极板正对排布。

进一步地，所述微流控检测芯片中的微通道从两个圆柱形电容极板中间穿过，且紧贴所述微通道。

进一步地，所述的微通道直径为100-300微米。

进一步地，所述的两个圆柱形电容极板之间的距离为100-300微米；所述的两个圆柱形电容极板的直径均为100-300微米。

本发明还提供了一种微流控检测芯片的制作方法，所述制作方法基于检测海洋微塑料的圆柱形电容检测装置中的微流控检测芯片，且包括以下步骤：

S1：将微通道模具和两个圆柱形电容极板按既定的位置固定在玻璃基底上；

S2：向玻璃基底灌注模型材料，其中两个圆柱形电容极板外接的两根漆包引线布置在模型材料外部，使其不被模型材料浇注；

S3：将浇注好模型材料的微流控检测芯片放置在烘箱中用80℃的温度烘烤1小时，使模型材料固化；

S4：将微通道模具从固化后的模型材料中抽出，用打孔器在微通道两端打孔，形成样品入口和样品出口。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：