快速检测饮用水中镉的光电型传感器的建立

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1、快速检测痕量镉的光电型传感器的建立*商璟柴春彦翁芝莹张洪才刘国艳（上海交通大学农业与生物学院，上海，200240）摘要：本文利用1-（4-硝基苯）-3-（3-甲基吡啶）三氮烯与镉络合显色的原理，将1-（4-硝基苯）-3-（3-甲基吡啶）三氮烯固定化制成试纸条，插入自制的便携式单色光反射计，组装出检测镉的光电型传感器。实验结果表明：当镉的浓度范围处于0.0179mmol/L-0.2857mmol/L时，光反射率与镉浓度呈现良好线性关系。经过检测条件优化后，该技术的检出限为0.00348mmol/L，检测时

2、间为2分钟。此种方法检测镉的时间短、操作简便，有望实现镉的现场检测。关键词：光电传感器；镉；1-（4-硝基苯）-3-（3-甲基吡啶）三氮烯中图分类号：TS207.3文献标识码：B文章编号：Developmentofphotoelectricalsensorfordeterminationofcadmium﹡ShangjingChaiChun-yanWengZhi-yingZhangHong-caiLiuGuo-yan(SchoolofAgricultureandBiology,ShanghaiJiao-

3、TongUniversity,Shanghai200240)Abstract:Ateststripforthedetectionofcadmiumwerefabricatedbyimmobilizing1-(4-nitrophenyl)-3-(3-methyl-pyridyl)triazene,achromogenicagentspecificicallyforcadmium,toasupportingpad.Aftertheteststripwasinsertedintoaself-madephoto

4、electricalsensor,thelightreflectionwasrecordedasthesensorsingal.Astandardcalibrationcurvewasestablishedbetweenthelightreflectionandthecadmiumconcentrationinstandardsolution.Theresultsshowedthatthissensorcoulddetectcadmiumwiththeconcentrationovertherangef

5、rom0.0179mmol/Lto0.2857mmol/Lwiththedetectlimitof0.00348mmol/，theassaytimewaswithin2min.Thistechniqueshowedtheadvantagesofshorttime,easyoperation.Basedontheabovepremises,thissensorcanbeusedfortheon-sitedetectionofcadmiumhopefully.Keywords:Photoelectrical

6、biosensor;Cadmium;1-(4-nitrophenyl)-3-(3-methyl-pyridyl)triazene镉是一种重金属毒物,工业污染导致环境中含有高浓度的镉，除此之外，食品原料、食品包装及食品中可能也含有超标的镉，而长期接触此种重金属除了可造成急、慢性中毒,还[1-5]有一定的致畸、致癌和致突变作用，因此,利用有效的手段检测镉势在必行。测镉的常用方法有原子吸收光谱法、分光光度法，此种方法测镉精确、准确，但是在应用中有一定的局[6-14]限性如：样品前处理复杂、检测时间长、需要大型

7、仪器及不能实现现场检测。而传感器检测技术具有检测迅速、简便、容易携带、可实现现场检测等优点，从而可以弥补原子吸收法的不足。本实验利用1-（4-硝基苯）-3-（3-甲基吡啶）三氮烯与镉络合显色，将此显色剂制成试纸条，用光电型传感器检测饮用水中的镉，实现镉的现场、快速检测。1.1传感器的设计与组装在袁景淇实验室（上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系）的研究生的帮助下，收稿日期：基金项目：上海市科委技术标准专项（06DZ05036）资助项目作者简介：商璟(1987-)，女，硕士研究生，研究方向：食品安全

8、检测。E-mail:shang_jing22@163.com*通讯联系人：刘国艳(1970-)，女，硕士生导师，研究方向：食品安全检测。E-mail:liuguoyan22@hotmail.com共同完成了光电型传感器的设计与组装，如下图1所示，传感器的硬件系统主要有以下几部分构成：1、试纸条2、光源3、光转频率转换器4、电源管理器5、液晶显示器6、复位芯片7、单片机。其工作原理为：光从光源发出投射到试纸条的测试区后被反射，反射光由光转频率