[发明专利]一种通电恒温试纸基材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种通电恒温试纸基材，包括滤纸和分散于所述滤纸上的涂料，所述涂料由以下组分制成的：氧化石墨烯1‑5份、纤维素纳米纤维1份、改性碳纳米管10‑50份。本发明还公开了一种通电恒温试纸基材的制备方法，包括以下步骤：碳纳米管改性；将氧化石墨烯与纤维素纳米纤维的混合溶液加入改性碳纳米管溶液中，获得涂料；制备导电加热层，完成涂布；将涂布后的纸烘干后裁切，获得通电恒温试纸。本发明能够配制通电恒温试纸，通过碳纳米管改性，从而解决碳纳米管分散性的问题，也确保加热层的牢固性。同时，本发明的通电恒温试纸的调控模型能用于快速有效地设计导电层，并改善升温效率。

【技术领域】

本发明涉及加热试纸的技术领域，特别是通电恒温试纸基材及其制备方法的技术领域。

【背景技术】

微流控检测技术是一种利用微管道控制、处理和分析极少量流体的分析检测技术，具有很高的科学和商业潜力。微流控装置体积小、能耗低、便携性强，能够在数平方厘米芯片上完成常规实验室大型仪器才能实现的生物或化学实验。通过“芯片实验室(Lab-on-a-chip，LOC)”或“微全分析系统(μTAS)”概念的实现，微流控技术在分子生物学、分析化学以及现场即时医疗诊断等领域展现出巨大的应用前景。

纸基微流控装置与普通意义上的微流控基材相比，它非常适用于资源匿乏条件的生化检测。作为分析化学检测装置的一种，纸基微流控装置是一种低成本的装置，可用于诊断、POC(Point of care)检测、过敏原和生物巧记物检测、食品和饮用水质量监测等方面。从目前来看，将纸基装置的花费低、检测快速等方面应用于医学诊断和水质量评估等方面已经趋于成熟，越来越多的研究者在这方面进行探索。

此外由于纸基装置分析所需的样本量低、分析速度快及分析方法简便和自动化程度离等特点，而被研究者广泛应用于细胞分析、DNA检测、酶分析、微阵列点诊断及高通量巧光扫描等；需要酶促反应的生物法纸基微流控装置，在反应的过程中由于酶活性的要求，需要提供一定反应温度。在酶反应作为基础的纸基微流控技术逐渐成为研究的热点的同时，如何提供酶反应所需要理想的温度的技术开发却一直没有进展。

目前，现有文献报道所报道的导电加热涂料配方基本以复配为主，各种改性方法也有报道。因而，需要一种新型的改性方法，以解决碳纳米管分散性的问题。

同时，在现有文献报道中的导电加热技术主要还停留在涂料配方的开发或者加热膜的制备，而对导电加热试纸制备的研究较少。因而，需要一种能以高效、低成本地制备导电加热层，并能确保加热层的牢固性的导电加热试纸制备方法。

导电加热纸基材在通电后的升温速率快慢和最终温度是否维持在40℃是衡量加热性能的两个主要技术指标，而目前的相关研究中，均未见有文献报道相关的解决方案。为此，需要解决导电加热试纸的升温性能的调控问题。

综上所述，需要一种新型的导电加热试纸能解决碳纳米管分散性问题、能确保加热层牢固性，且需要该试纸的升温性能调控模型。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种通电恒温试纸基材及其制备方法，能够配制通电恒温试纸，通过碳纳米管改性，从而解决碳纳米管分散性的问题，也确保加热层的牢固性。

为实现上述目的，本发明提出了一种通电恒温试纸基材，包括滤纸和分散于所述滤纸上的涂料，所述涂料由以下组分制成的：氧化石墨烯1-5份、纤维素纳米纤维1份、改性碳纳米管10-50份。

作为优选，所述改性碳纳米管经萘磺酸改性。

本发明还提出了一种通电恒温试纸基材的制备方法，包括以下步骤：