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食品与发酵工业  2018, Vol. 44 Issue (8): 252-257    DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.016579
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基于功能化介孔二氧化硅纳米颗粒的石英晶体微天平气体传感器快速检测啤酒中的甲醛
宗洁1,孙明玉1,刘海泉1,2,3*
1(上海海洋大学 食品学院,上海,201306) 2(上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海,201306) 3(农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(上海),上海,201306)
Amine-functionalized mesoporous silica nanoparticles based quartz crystal microbalance sensors for the rapid determination of formaldehyde in beers
ZONG Jie1, SUN Ming-yu1, LIU Hai-quan1,2,3*
1 (College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306,China)2 (Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing & Preservation, Shanghai 201306,China)3 (Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Aquatic Product on Storage and Preservation (Shanghai),Ministry of Agriculture, Shanghai 201306,China)
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摘要 为实现啤酒中甲醛的快速检测,建立了一种基于功能化介孔二氧化硅纳米颗粒的石英晶体微天平气体传感器的检测方法。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附脱附仪对材料进行表征,并分析该传感器对甲醛气体的气敏性能及其在啤酒中甲醛的检测效果。结果表明:介孔二氧化硅纳米平均颗粒直径约100 nm、孔径约3.5 nm,该传感器检测甲醛气体灵敏度高,检测限达0.5 mg/L,响应时间为7 s,恢复时间为12 s,选择性和稳定性良好;检测啤酒中甲醛时,每个样品在30 s内可以完成检测,且表现出良好的准确性和线性关系。
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关键词:  石英晶体微天平  介孔二氧化硅纳米颗粒  氨基基团  甲醛    
Abstract: In this study, the rapid detection method based on quartz crystal microbalance gas sensor (QCM sensor) using amine-functionalized mesoporous silica nanoparticles as a sensing material was constructed for determination of formaldehyde in beers. The morphology structure and physicochemical property of materials were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and nitrogen adsorption-desorption. The formaldehyde sensing performance of NH2-MSN-based sensor and the detection of formaldehyde in beers were systematically investigated. The results showed that mesoporous silica nanoparticles had an average diameter of 100 nm and pore diameter of 3.5 nm, and the NH2-MSN-based sensors exhibited a low detection limit of 0.5 mg/L, a rapid response (7 s) and recovery (12 s), as well as excellent sensitivity, selectivity and stability. Furthermore, the as-fabricated sensors were utilized for determination of formaldehyde in beers. Each sample could be detected within 30 s and showed a good linear relationship. This method was fast, sensitive, and high efficiency, which had wide application prospect for the detection of formaldehyde in beers.
Key words:  quartz crystal microbalance sensor (QCM sensor)    mesoporous silica nanoparticles (MSNs)    amine group    formaldehyde
               出版日期:  2018-08-25      发布日期:  2018-09-17      期的出版日期:  2018-08-25
基金资助: 国家自然科学基金面上项目(31571917、31671779);上海市科技兴农项目(沪农科攻字2016第1-1号,沪农科推字2017第4-4号);上海市教育委员会科研创新计划资助(2017-01-07-00-10-E00056)
通讯作者:  刘海泉讲师为通讯作者,E-mail:hqliu@shou.edu.cn    E-mail:  hqliu@shou.edu.cn
作者简介:  硕士
引用本文:    

链接本文:  
http://sf1970.cnif.cn/CN/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.016579  或          http://sf1970.cnif.cn/CN/Y2018/V44/I8/252
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