(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210260989.4 (22)申请日 2022.03.16 (71)申请人 苏州中科纳福材 料科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区 新平街38 8号腾飞科技园一 号楼一楼 (72)发明人 张懿强　郑世容　宋延林　 (74)专利代理 机构 上海塔科专利代理事务所 (普通合伙) 31380 专利代理师 薛伟娟 (51)Int.Cl. G01N 21/41(2006.01) G01N 21/29(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/40(2006.01) (54)发明名称 一种基于光子晶体的气体富集脱附检测装 置及检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于光子晶体的气体富 集脱附检测装置及检测方法， 所述装置包括： 光 子晶体检测膜； 活性炭层， 置于所述光子晶体检 测膜下方并与之形成检测空间； 脱附模块， 置于 所述活性炭层下方， 用于使 得所述活性炭层吸附 的气体脱附至所述检测空间； 控制器， 连接所述 脱附模块， 控制所述脱附模块定时启动。 本发明 能够富集低浓度气体再脱附至光子晶体检测膜， 通过观察光子晶体检测膜表面颜色变化来判断 空间内危险性气体的存在， 解决了低浓度气体不 易检测的问题， 提高了安全性。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114609086 A 2022.06.10 CN 114609086 A 1.一种基于光子晶体的气体富 集脱附检测装置， 其特 征在于， 包括： 光子晶体 检测膜； 活性炭层， 置 于所述光子晶体 检测膜下 方并与之形成检测空间； 脱附模块， 置于所述活性炭层下方， 用于使得所述活性炭层 吸附的气体脱附至所述检 测空间； 控制器， 连接所述脱附模块， 控制所述脱附模块定时启动。 2.如权利要求1所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述光子 晶体检测膜为聚异丙基丙烯酰胺 ‑丙烯酸光子晶体膜或蚕丝蛋白壳聚糖一维光子晶体膜。 3.如权利要求1所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述光子 晶体检测膜设置在透明罩内， 所述透明罩内设置有用于支撑所述光子晶体检测膜和所述活 性炭层的支撑结构。 4.如权利要求1所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述光子 晶体检测膜与所述活性炭层之间设置下宽上窄的管道以使得 甲苯蒸汽集中到光子晶体检 测膜附近 。 5.如权利要求4所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述装置 还包括光源， 所述 光源设置在所述管道外， 用于照射 光子晶体 检测膜。 6.如权利要求5所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述光源 为白光LED， 所述控制器连接所述白光 LED并控制产生白光。 7.如权利要求1所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测装置， 其特征在于， 所述光子 晶体检测膜上设置菲涅尔透 镜。 8.一种基于光子晶体的气体富 集脱附检测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 活性炭层吸附气体； 定时对所述活性炭层进行脱附脱附后的气体与光子晶体 检测膜充分接触； 白光照射所述 光子晶体 检测膜； 观测所述 光子晶体 检测膜发出的颜色变化。 9.如权利要求8所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测方法， 其特征在于， 所述光子 晶体检测膜为聚异丙基丙烯酰胺 ‑丙烯酸光子晶体膜或蚕丝蛋白壳聚糖一维光子晶体膜。 10.如权利要求8所述的基于光子晶体的气体富集脱附检测方法， 其特征在于， 定时对 所述活性炭层进行脱附具体包括如下步骤： 控制器计时结束后控制所述脱附模块启动； 所述脱附模块产生的蒸汽或吹出的风力将所述活性炭层吸附的气体脱附。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114609086 A 2一种基于光子晶体的气体 富集脱附检测装 置及检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及气体检测技术领域， 具体涉及 一种基于光子晶体的气体富集脱附检测 装置及检测方法。 背景技术 [0002]现有技术中通常采用气相色谱法、 非色散红外法和化学发光法等方法实现气体检 测， 气相色谱法分为吸收色谱和分配色谱两类， 均需要获取色谱信息， 并对色谱进 行分析以 获取气体浓度或类型信 息； 非色散红外法采用Non ‑Dispersive  Infrared(NDIR)传感器用 一个广谱的光源作为红外传感器的光源， 光线穿过光路中的被测气体， 透过窄带滤波片， 到 达红外探测器， 通过测量进入红外传感器的红外光的强度， 来判断被测气体的浓度； 化学发 光法实质上也是分子发光光谱分析， 依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光 强 度在一定条件下呈线性定量关系的原理， 利用仪器对体系化学发光强度的检测， 而确定待 测物含量的一种痕量分析方法。 上述分析方法均需要特定光源以及特定的光谱分析设备， 在工业上 大批量使用造价较高， 占用空间也大。 [0003]研究人员在研发新型的甲苯检测设备的过程中， 也提出过造价较低、 使用便捷和 安全的实现方式， 如利用特定掺杂的半导体器件等实现气体检测， 然而在长期使用过程中 存在着长期使用测量精度降低甚至失效， 而且造价并不低等问题。 现有技术中也提出过特 定方法制备出的光子晶体实现甲苯检测的设备， 如专利号为ZL201010238385.7的专利提出 了一种爆 炸物荧光检测的含双带隙光子晶体的荧光检测膜的制备方法， 将双带隙光子晶体 引入到荧光检测膜中， 其中检测爆 炸物荧光的激发光的波长和所述荧光检测膜中荧光分子 的发射波长的峰位与含双带隙光子晶体的荧光检测膜的双光子带隙的带边相重合， 利用双 带隙光子晶体对特定波长光的调控作用， 实现荧光信号的增强， 最终较大地提高检测灵敏 度； 专利号为ZL201911230612.9的专利提出了一种光子晶体对化学反应进程无损伤实时检 测的方法， 密封容器中气体浓度逐渐增加， 从而改变光子晶体的有效折射率， 光子晶体的光 子禁带会随之发生红移， 通过观测红移现象反应气体生成情况进 而实现化学反应过程。 [0004]然而上述现有技 术在应用到甲苯的检测中至少还 存在以下技 术缺陷： [0005]1)对于低浓度的气体 检出效率低， 在实际气体 检测场景中应用困难； [0006]2)光子晶体的光子禁带发生红移后不 易被观测到 。 发明内容 [0007]本发明提供一种基于光子晶体的气体富集脱附检测装置及检测方法， 能够解决现 有技术中低浓度气体不易被检测、 发生红移后不易观测到的技术问题。 为解决上述技术问 题， 本发明提供一种基于光子晶体的气体富 集脱附检测装置， 包括： [0008]光子晶体 检测膜； [0009]活性炭层， 置 于所述光子晶体 检测膜下 方并与之形成检测空间； [0010]脱附模块， 置于所述活性炭层下方， 用于使得所述活性炭层吸附的气体脱附至所说　明　书 1/5 页 3 CN 114609086 A 3