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甲醛检测的认知

2019-08-28

甲醛检测是被广泛用于家庭材料挥发性有机化合物(VOC),这是与许多健康危险因素相关联,并且已被确定为病态建筑综合症(SBS)的主要原因之一[ 1 - 3 ]。SBS患者表现出一系列症状,这些症状似乎与在特定建筑物中花费的时间有关[ 4 ]。SBS的具体起源尚不完全清楚,但认为化学和生物污染物以及通风不足都起到了促进作用。许多在室内环境中使用的座垫,地毯,木材和塑料制品的发射的VOC,如二甲苯和甲醛检测[ 5 - 13]。因此,世界卫生组织(WHO)将暴露限值设定为30分钟0.08 ppm [ 14 ],而美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)规定最大长期接触限值为0.016 ppm(TWA) )[ 15 ]。
 
在20世纪的最后二十年中,已经报道了许多用于测定甲醛检测的分析方法。这些方法包括分光光度法[ 16 ],气相色谱法(GC)[ 17 ],高效液相色谱法[ 18 ],离子色谱法[ 19 ]和极谱法[ 20 ]。由于这些方法需要昂贵且笨重的仪器以及高功率需求和训练有素的操作员,显然,这些程序不能实时提供甲醛检测暴露信息。
 
为简化环境甲醛检测的测量,Hopkins 等。[ 21 ]提出了一种GC脉冲氦离子化检测器(pHID)装置,旨在检测甲醛检测,并设计在相对较高的频率下工作(> 10 h -1)。为了保持设备的简单性,使用反冲洗系统来防止塔中水的积聚并提高采样率。然而,相关的安排往往相当庞大和精细。具有良好的选择性和选择性,20世纪80年代中期,小型电化学传感器可用于检测许多不同的有毒气体,并很快实现了商业化。传感器通过与感兴趣的气体反应并产生与气体浓度成比例的电信号来操作。然而,电化学传感器的寿命很大程度上取决于传感器在其使用寿命期间暴露的总气体量以及其他环境条件[ 22]]。在过去的十年中,新兴的测量技术为测量设备的小型化做出了重大贡献。如测量技术的进步,感测能够在实时的水平访问信息的仪器的结果现已[ 10,22 - 48 ]。回顾文献,发现大多数这些传感器的传感机制可以分类为基于受体的或基于换能器的甲醛检测传感器。本文的其余部分对过去10年左右文献中提出的每种主要甲醛检测气体传感器的操作原理和优点进行了系统回顾。
 
1996年,Vianello 等人。[ 23 ]提出了一种基于醛脱氢酶离子选择性场效应晶体管(ISFET,见图1(a))的电位甲醛检测检测系统。在所提出的方法中,将大气甲醛检测溶解在水溶液中,然后沉积在涂有烟酰胺腺嘌呤二核苷(NAD)的ISFET的表面上。然后通过测量甲醛检测分子和酶之间的后续反应期间ISFET输出信号的变化来确定甲醛检测浓度。实验结果表明,随着甲醛检测浓度的增加,传感器输出电压呈线性增加(见图1(b)))。此外,显示最低甲醛检测检测限为约0.1ppm,稳定性长,长达数月。
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