荧光阵列传感器的构建及在白酒风味物质检测中的应用研究

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白酒含有98%~99%的乙醇和水,以及1% ~2%的风味物质,主要包括醇、醛、酸、酯等种类繁多的微量有机化合物,其作为白酒的呈香、呈味物质,使白酒呈现出不同的口感和香型,决定着白酒的风格和质量。因此,这些风味物质的检测在中国白酒行业具有十分重要的意义。光学传感器阵列基于其响应广泛,灵敏度高,丰富的输出信号等优势可用于检测混合物。在本论文中,我们构建了一种荧光传感器阵列来区分不同种类的中国白酒,并结合主成分分析(PCA)和判别分析(LDA)数理统计方法进行分析。具体工作如下:  ①构建了一种基于荧光内滤效应简单和快速检测醛类的传感器。KMnO4影响CdTe量子点发射峰则导致强的荧光猝灭。当加入甲醛反应时,Mn(Ⅶ)变成Mn(Ⅱ),阻止荧光猝灭,因此可用于醛类检测。量子点 CdTe 通过一步法成功合成,使用TEM和XPS 进行表征。甲醛作为检测物质,考察了KMnO4的最佳浓度及KMnO4和甲醛的反应时间。在最优条件下,甲醛检测范围从 0-80μM,呈现良好的线性关系,其最低检出限为9.33 nM(3s/N)。此外,干扰实验表明其对醛类的检测具有潜在能力和抗干扰能力。这些结果表明,此传感器可用于醛类的检测。  ②合成氮掺杂氧化石墨烯量子点(N-GQDs)、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)、5,10,15,20-四(4-羟基)苯基卟啉(THPP)和5,10,15,20-四(4-羧基)苯基卟啉(TCPP)作为传感单元结合CdTe量子点构建荧光阵列,用于9种醛的检测(乙醛、乙缩醛、糠醛、丙醛、异丁醛、丁醛、正戊醛、己醛)。研究了乙醛不同浓度(1μM、5μM和10μM) 对荧光传感器的影响,展现了不同传感单元的荧光猝灭。3种醛类(乙醛、乙缩醛和糠醛)不同浓度(1μM、5μM和10μM)的检测成功实现了准确分类。最后,浓度为10μM 和5μM的以上9种醛类在传感器上得到了很好的区分。这些观察结果表明基于醛类检测的传感器阵列对中国白酒鉴别具有潜在能力。  ③构建的传感器阵列被用来区分10μM浓度的5种酸(乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和乳酸)和 5 种酯(乙酸乙酯、乳酸乙酯、甲酸乙酯、已酸乙酯和丁酸乙酯)。所有这些酸类和酯类被准确区别。最后,8种基酒(CT,CH,CJ2,LX,CX,DZ2,ZL2和JX)作为实际样本用于考察传感器阵列实用性。实验结果表明,论文构建的传感器阵列在白酒检测中具有潜在实际应用价值。
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