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粮食果蔬产量每年越来越高，而在粮食果蔬的产量不断增加同时，农药的使用也日益增多，果蔬中的农药残留量在μg/kg~mg/kg之间，一般的检测试纸检测效果不好，且农药种类繁多，因此需要实现对农残快速、低成本、可视化的特异性检测。本文从基于双发射量子点—金纳米耦合适配体农药特异性检测以及高效纸芯片混合通道结构两方面，设计了一种快速同时检测九组样品中两种不同农药的多层阵列式纸芯片可视化农药检测传感器。具体的研究内容总结如下：
1、首先在红绿CdTe量子点的基础上，将SiO2掺杂其中制得rQDs@SiO2@gQDs双发射量子点，而后制备金纳米，通过一系列的表征来证明这两种材料制备成功，AuNPs紫外吸收峰在520mm处，
rQDs@SiO2@gQDs复合量子点的发射峰在542nm和632nm处，金纳米的吸收光谱与复合量子点中绿色部分的激发光谱大面积重叠，绿色量子点作为荧光响应信号与金纳米发生荧光内率效应，而复合量子点内部的红色部分作为参比信号；分析了金纳米在啶虫脒、氯化钠、适配体存在下团聚—分散—团聚机理；通过金纳米与量子点表面电荷都带负电以及荧光寿命不变的测量证明金纳米猝灭复合量子点中绿色部分是因为荧光内率效应，最后通过制备的双发射量子点—金纳米耦合适配体得到了不同浓度啶虫脒(0.2μM、1.2μM、2.8μM、4.4μM、5.8μM、6.4μM、7.6μM、8.4μM)的荧光响应值，测得啶虫脒的浓度在0.2~8.4μM范围内与双发射量子点相对荧光强度比之间呈良好的线性，Ig/Ir=0.41c+1.28，检出限达到0.068μM(S/N=3)，线性相关系数R2=0.9868，该检测方法有较好的选择性。
2、梳理了纸上流体混合流动的原理，探讨了垂直进样与平行进样两种不同进样方式对混合效果的影响，进行了仿真，结果是垂直进样的混合效果更好；根据流体折叠、拉伸的混合方式设计了三种不同形状的交错式通道结构：圆弧型、三角型、梯型，并对这三个结构的不同参数情况进行仿真，结果表明“梯型h-0.3，s-2.6”为最佳交错结构；通过上一个仿真，在梯型交错结构的基础上，根据流体被分割混合效应，设计了设计了两种形式的内部障碍物来更好地混合，一种是放置在通道两侧的长方形障碍物，一种是放置在中央的长方形障碍物，通过仿真得知这两种结构设计并不能更进一步地混合流体，所以最后选择了“梯型h-0.3，s-2.6”的三维内肋结构为混合区的结构。仿真结束后设计了相关的纸上混合实验来验证垂直进样下“梯型h-0.3，s-2.6”结构的混合效果，实验结果与仿真结果趋势一致，混合强度是没有任何结构设计的空白通道的250％。
3、制作基于比率荧光检测法的纸芯片，设计了一种可以同时检测九组样品中啶虫脒和丙溴磷的纸芯片检测装置，此装置设置了九个检测区域，每个检测区域设有啶虫脒和丙溴磷特有的检测区以及用来作最后荧光对照的对照区，在检测区通过提前修饰了双发射量子点以及适配体以达到特异性检测农药的目的，检测区荧光颜色从淡红到黄绿的变化来对农药进行半定量检测，拍摄不同浓度农药在纸上的检测区的荧光照片，用MATLAB提取照片中的RGB数值，找出能代表颜色变化规律的B数值与检测农药的浓度关系，该检测装置对白菜样品中的啶虫脒检测范围是4~72μg/kg，线性方程为B1=0.69c1+115，低于国标检测的0.01mg/kg~0.1mg/kg；对白菜样品中丙溴磷的检测范围是3~54μg/kg，线性方程为B2=c2+117，低于国标检测的0.01mg/kg~0.1mg/kg。为了验证该装置的可靠性进行了白菜上农药回收率实验，对啶虫脒的回收率是75％~87％，对丙溴磷回收率是80％~90％，表明该检测装置可靠性较强。
1、首先在红绿CdTe量子点的基础上，将SiO2掺杂其中制得rQDs@SiO2@gQDs双发射量子点，而后制备金纳米，通过一系列的表征来证明这两种材料制备成功，AuNPs紫外吸收峰在520mm处，
rQDs@SiO2@gQDs复合量子点的发射峰在542nm和632nm处，金纳米的吸收光谱与复合量子点中绿色部分的激发光谱大面积重叠，绿色量子点作为荧光响应信号与金纳米发生荧光内率效应，而复合量子点内部的红色部分作为参比信号；分析了金纳米在啶虫脒、氯化钠、适配体存在下团聚—分散—团聚机理；通过金纳米与量子点表面电荷都带负电以及荧光寿命不变的测量证明金纳米猝灭复合量子点中绿色部分是因为荧光内率效应，最后通过制备的双发射量子点—金纳米耦合适配体得到了不同浓度啶虫脒(0.2μM、1.2μM、2.8μM、4.4μM、5.8μM、6.4μM、7.6μM、8.4μM)的荧光响应值，测得啶虫脒的浓度在0.2~8.4μM范围内与双发射量子点相对荧光强度比之间呈良好的线性，Ig/Ir=0.41c+1.28，检出限达到0.068μM(S/N=3)，线性相关系数R2=0.9868，该检测方法有较好的选择性。
2、梳理了纸上流体混合流动的原理，探讨了垂直进样与平行进样两种不同进样方式对混合效果的影响，进行了仿真，结果是垂直进样的混合效果更好；根据流体折叠、拉伸的混合方式设计了三种不同形状的交错式通道结构：圆弧型、三角型、梯型，并对这三个结构的不同参数情况进行仿真，结果表明“梯型h-0.3，s-2.6”为最佳交错结构；通过上一个仿真，在梯型交错结构的基础上，根据流体被分割混合效应，设计了设计了两种形式的内部障碍物来更好地混合，一种是放置在通道两侧的长方形障碍物，一种是放置在中央的长方形障碍物，通过仿真得知这两种结构设计并不能更进一步地混合流体，所以最后选择了“梯型h-0.3，s-2.6”的三维内肋结构为混合区的结构。仿真结束后设计了相关的纸上混合实验来验证垂直进样下“梯型h-0.3，s-2.6”结构的混合效果，实验结果与仿真结果趋势一致，混合强度是没有任何结构设计的空白通道的250％。
3、制作基于比率荧光检测法的纸芯片，设计了一种可以同时检测九组样品中啶虫脒和丙溴磷的纸芯片检测装置，此装置设置了九个检测区域，每个检测区域设有啶虫脒和丙溴磷特有的检测区以及用来作最后荧光对照的对照区，在检测区通过提前修饰了双发射量子点以及适配体以达到特异性检测农药的目的，检测区荧光颜色从淡红到黄绿的变化来对农药进行半定量检测，拍摄不同浓度农药在纸上的检测区的荧光照片，用MATLAB提取照片中的RGB数值，找出能代表颜色变化规律的B数值与检测农药的浓度关系，该检测装置对白菜样品中的啶虫脒检测范围是4~72μg/kg，线性方程为B1=0.69c1+115，低于国标检测的0.01mg/kg~0.1mg/kg；对白菜样品中丙溴磷的检测范围是3~54μg/kg，线性方程为B2=c2+117，低于国标检测的0.01mg/kg~0.1mg/kg。为了验证该装置的可靠性进行了白菜上农药回收率实验，对啶虫脒的回收率是75％~87％，对丙溴磷回收率是80％~90％，表明该检测装置可靠性较强。