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科研團(tuán)隊(duì)在氣體傳感器及其儀器裝備制造領(lǐng)域取得重大進(jìn)展
2025年01月10日 10:11:27 來源:化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量:4272

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在氣體傳感器及其儀器裝備制造領(lǐng)域取得重大進(jìn)展,該研究以傳感器為核心部件開發(fā)了嗅覺檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同霉變程度小麥的鑒別,。

  近日,,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院智能檢測與精密儀器研究中心湯修映教授研究團(tuán)隊(duì)在氣體傳感器及其儀器裝備制造領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。該研究合成了分子印跡聚合物(MIPs)和金屬有機(jī)框架(MOF)的復(fù)合涂層用于修飾石英晶體微天平氣體傳感器,,并以該傳感器為核心部件開發(fā)了嗅覺檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同霉變程度小麥的鑒別,。
 
  該研究成果以“Fabricating Quartz Crystal Microbalance Sensors by Synthesizing Molecularly Imprinted/ZIF-8 Framework Composites for Discrimination of Moldy Wheat”(通過合成分子印跡/ZIF-8框架復(fù)合材料制備石英晶體微天平傳感器用于霉變小麥的鑒別)為題,發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》(化學(xué)工程雜志)(中科院一區(qū)Top期刊,,IF=13.4)期刊上,。
 
  小麥谷物在儲存過程中,隨著時(shí)間的推移會因老化而發(fā)生自然變質(zhì),,而溫度和濕度的不利條件會導(dǎo)致真菌生長,,從而加速變質(zhì)。小麥作為我國主要的糧食作物之一,,其在保障國家糧食安全,、滿足人民生活需求等方面扮演著至關(guān)重要的角色。因此,,對于小麥早期霉變檢測尤為重要,。
 
  在該研究中,,團(tuán)隊(duì)使用分子印跡聚合物(MIPs)和金屬有機(jī)框架(MOF)的復(fù)合涂層來修飾石英晶體微平衡(QCM)氣體傳感器,且以該QCM傳感器為核心部件開發(fā)了嗅覺檢測系統(tǒng)用于區(qū)分不同霉變程度的小麥,。
 
  氣相-色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析表明1-辛烯-3-醇是霉變小麥的特征標(biāo)志物,,將其作為模板分子合成MIP用于修飾QCM傳感器。在MIP合成過程中,,為了提高傳感器的檢測性能加入了一種典型的MOF(沸石咪唑酸框架-8(ZIF-8)),。QCM傳感器在5-100 ppm范圍內(nèi)對1-辛烯-3-醇的靈敏度為0.66 Hz/ppm,檢測限為4.53 ppm,。以QCM傳感器為核心組件的嗅覺檢測系統(tǒng)極大的縮短了檢測過程的響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間,。最后,使用4種分類器對不同霉變程度的小麥樣品進(jìn)行分類,。
 
  結(jié)果表明,,支持向量機(jī)(SVM)模型是最有效的分類模型,分類準(zhǔn)確率高達(dá)98.6%,。該研究為氣體傳感器的發(fā)展和小麥早期的霉變檢測提供了新思路,。
 
  團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)以石英晶體微天平氣體傳感器為核心部件的嗅覺檢測系統(tǒng),標(biāo)志著儀器制造領(lǐng)域又迎來一次重要的突破,。這項(xiàng)研究為小麥早期霉變檢測提供了新的思路,。未來,隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化升級,,其有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,。
 
  素材來源:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)
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