一种光电化学传感器及抗氧化容量分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种光电化学传感器及抗氧化容量分析仪。


背景技术：

2.现有的抗氧化容量检测技术方法主要包括：光学法及电化学法。
3.光学方法主要依据有色标准物质与氧化活性物质反应前后颜色的变化或发光的变化以及加入抗氧化剂对其影响来进行测量。光学方法技术测定简单廉价，但是其耗时长和有色物质的干扰是光学方法亟待解决的问题。
4.在现代仪器分析领域中，电化学分析方法占有主要的组成部分，也广泛应用于测定抗氧化容量。依据在抗氧化容量测定的过程中自由基参与与否可将其分为：非自由基参与的电化学方法和自由基参与的电化学方法。非自由基参与的电化学方法存在电位方法重现性差、电极易被毒害的缺点；而自由基参与的电化学方法，如生物酶法和dna损伤方法则存在试剂昂贵，制备复杂，保存条件苛刻等问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种光电化学传感器及抗氧化容量分析仪，该光电化学传感器可以实现抗氧化容量的高灵敏度检测，且响应速度快、抗干扰强及操作简单。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种光电化学传感器，包括：薄层检测池，所述薄层检测池设置有液路进口、液路出口、辅助电极及透明的工作电极；所述工作电极设置在所述薄层检测池的内部；所述工作电极的下方设置有led光源，所述led光源与所述工作电极之间设置有光学透镜；所述工作电极的表面涂覆有半导体敏感材料。
7.可选地，所述led光源的下方设置有光源散热片。
8.可选地，所述工作电极的面积范围为0.9～1cm2。
9.可选地，所述工作电极的电压范围为
‑
0.1～0.1v。
10.可选地，所述辅助电极为铂片、碳片或铂丝中的任一种。
11.可选地，所述led光源为单波长光源。
12.第二方面，本实用新型实施例提供了一种抗氧化容量分析仪，包括：上述光电化学传感器、控制器以及与所述控制器连接的进样泵、液路选择阀、电压控制单元、电流检测单元及led恒流驱动单元；所述进样泵两端分别连接所述液路进口及所述液路选择阀；所述电压控制单元及所述电流检测单元均连接于所述工作电极及所述辅助电极；所述led恒流驱动单元连接所述led光源。
13.可选地，所述分析仪还包括打印机，所述打印机连接所述控制器。
14.可选地，所述打印机为热敏打印机。
15.可选地，所述分析仪还包括交互单元，所述交互单元连接所述控制器。
16.实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例中待测量的溶液经过液路进口和液路出口通过薄层检测池，led光源照射工作电极表面产生自由基，从而使工作电极和辅助电极有光电流信号，根据光电流信号的大小确定抗氧化剂含量；光电化学传感器结构及操作简单、灵敏度高、响应速度快及抗干扰强，同时方便携带。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例提供的一种光电化学传感器的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的一种抗氧化容量分析仪的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
20.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种光电化学传感器，包括：薄层检测池10，所述薄层检测池10设置有液路进口11、液路出口12、辅助电极13及透明的工作电极14；所述工作电极14设置在所述薄层检测池10的内部；所述工作电极14的下方设置有led光源20，所述led光源20与所述工作电极14之间设置有光学透镜30；所述工作电极14的表面涂覆有半导体敏感材料。所述工作电极14涂覆有半导体敏感材料的表面还设置有密封胶圈15，密封胶圈15的作用是使液层与薄层检测池10之间实现密封，防止待测试的样品溶液泄露。
21.光电化学传感器的工作原理如下：待测量的样品溶液从液路进口11进入并从液路出口12流出，led光源20发出的光通过光学透镜30后变成平行光均匀地照射在工作电极14表面，工作电极14表面敏感材料产生自由基，辅助电极13及工作电极14组成的双电极会产生光电流信号；当样品溶液中含有的抗氧化剂含量不同时，产生的光电流信号大小不同，以此实现样品溶液抗氧化剂含量的测量。
22.需要说明的是，光学透镜30的作用是使led光源发出的发散光变成平行光，平行光均匀地照射到工作电极上，从而提高光源的利用效率和检测的准确度。
23.可选地，如图1所示，所述led光源的下方设置有光源散热片40。本领域技术人员可以理解的是，光源散热片40可以散热，防止led光源长时间照射而温度过高导致损坏。
24.可选地，所述工作电极的面积范围为0.9～1cm2。
25.可选地，所述工作电极的电压范围为
‑
0.1～0.1v。
26.需要说明的是，工作电极可以是表面涂覆有半导体敏感材料的ito或fto电极。工作电极的制备方法包括以下两种方式：1、利用移液枪量取定量的半导体敏感材料分散液，分散液浓度约为1
‑
3mg/ml，然后滴涂到清洗好的ito或者fto导电玻璃的导电面上；2、利用电沉积法、水热法或溶剂热法原位合成半导体材料于ito或者fto导电玻璃的导电面上。
27.可选地，所述辅助电极为铂片、碳片或铂丝中的任一种。需要说明的是，铂片或碳片的面积约为0.3cm2，铂丝直径约为0.5mm。
28.可选地，所述led光源为单波长光源。需要说明的是，led光源的功率范围为0.5～3w，单波长范围为365～980nm，具体需要根据合成的半导体光敏材料选择合适的光源。
29.实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例中待测量的溶液经过液路进口和液路出口通过薄层检测池，led光源照射工作电极表面产生自由基，从而使工作电极和辅助电极有光电流信号，根据光电流信号的大小确定抗氧化剂含量；光电化学传
感器结构及操作简单、灵敏度高、响应速度快及抗干扰强，同时方便携带。
30.如图2所示，本实用新型实施例提供了一种抗氧化容量分析仪，包括：上述光电化学传感器、控制器、以及与所述控制器连接的进样泵、液路选择阀、电压控制单元、电流检测单元及led恒流驱动单元；所述进样泵两端分别连接所述液路进口及所述液路选择阀；所述电压控制单元及所述电流检测单元均连接于所述工作电极及所述辅助电极；所述led恒流驱动单元连接所述led光源。
31.抗氧化容量分析仪的工作原理如下：不同种类的样品溶液通过液路选择阀选择其中一路后由进样泵输送到光电光学传感器中，样品溶液进口流速通过调整进样泵的控制参数实现流速的控制；电压控制单元给工作电极和辅助电极组成的两电极电化学传感器施加一个恒定的电位，电流检测单元检测工作电极上的光电流信号；led恒流驱动单元产生一个恒定的电流来驱动led光源，使led光源产生光强度恒定的光信号；控制器调节控制进样泵的控制参数、液路选择阀的选择参数、电压控制单元的电压值及led恒流驱动单元的电流值，以及接收电流检测单元检测的电流值，并根据检测的电流值及已知的工作电极电流值与抗氧化剂含量关系确定待测样品溶液的抗氧化剂含量。
32.需要说明的是，控制器可以产生周期调制的控制信号施加到led恒流驱动单元上，实现led光源的周期调制控制，这样可以使光电流信号迅速恢复，从而实现抗氧化容量的快速检测。
33.可选地，所述分析仪还包括打印机，所述打印机连接所述控制器。打印机可以打印输出最后的检测结果，方便查阅。
34.可选地，所述打印机为热敏打印机。热敏打印机通过加热方式实现打印功能，体积小巧，方便携带及后期维护。
35.可选地，所述分析仪还包括交互单元，所述交互单元连接所述控制器。交互单元方便人机交互，获取控制器的各种控制参数，操作方便且适用范围广。
36.实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例中待测量的溶液经过液路进口和液路出口通过薄层检测池，led光源照射工作电极表面产生自由基，从而使工作电极和辅助电极有光电流信号，根据光电流信号的大小确定抗氧化剂含量；光电化学传感器结构及操作简单、灵敏度高、响应速度快及抗干扰强，同时方便携带。
37.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。