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丙酮作为常见挥发性有机物之一,具有高挥发性、易燃、易爆等特点,在工业或实验室中广泛被用作有机溶剂。另一方面,丙酮也是一型和二型糖尿病呼吸生物标志物,在生物医药领域被做为衡量人体健康指标之一。目前用于检测丙酮方法多依赖于大型仪器,如气相色谱法,在进行检测时需要进行预实验,存在操作繁琐,检测时间长,价格昂贵等不足。气敏传感器能够实现小型化,但其稳定性、抗干扰性有待提高,工作一段时间后,待测物气体可能会与传感器上的敏感材料产生化学反应,从而附着于传感器表面,使其检测性能变差。因此,需要探索新的检测方法来实现对丙酮气体的快速、高灵敏检测。近年来,纳米材料催化发光方法由于具有灵敏度高、检测速度快、稳定性好及装置体积小等特点,在挥发性有机物（VOCs）检测领域引起科研工作者越来越多的关注,高效稳定的催化发光传感器成为当今研究热点。本文以常见金属盐为原料,通过简单的制备工艺合成了单一金属氧化物和复合金属氧化物纳米敏感材料,设计了3种基于催化发光方法的检测丙酮传感器,并系统研究其催化发光性能,具体研究内容包括:（1）以共沉淀法合成制备针簇状羟基氧化铁纳米材料,研究发现在一定条件下对丙酮气体有良好的催化发光响应信号,基于这种现象设计一种检测丙酮的催化发光传感器。为了探索该传感器对丙酮检测的敏感特性,分别进行气体浓度、反应温度和载气流速影响实验,研究结果表明,该传感器在反应温度为225℃,载气流速为250mL/min条件下检测性能最优;CTL信号与浓度的线性方程为:y=226.68x-2476.41。同时,此传感器具有灵敏度高、稳定性好、响应速度快、恢复时间短等特点,其响应时间为34s,恢复时间为1517s,且在相同条件下重复检测出来的信号强度相对误差能保持在2.5%左右。此外,在多种常见挥发性有机物,如丁酮、甲醇、氯仿、氨水、乙醇、甲醛、乙腈、丁醇、氯苯和甲苯的干扰下,该种传感器对丙酮仍有较好的响应,表明该传感器具有良好的选择性。（2）用简单水热法合成制备具有花状结构的聚乙二醇1500（PEG1500）与镁氧化物复合材料。通过前期优化制备方案,设计合成出质量比分别约为1:2.03和0.1:2.03下的不同PEG1500/MgO复合纳米材料,由材料性能初探结果表明,质量比为0.1:2.03的PEG1500/MgO复合纳米材料催化发光的响应性最好。基于这种复合材料研制了一种新型催化发光传感器,该传感器对丙酮气体具有较强的响应信号,且响应时间为12s,恢复时间约15s左右,相对误差能保持在5%以下。同时,在该传感器的检测范围内,CTL信号强度与浓度呈明显的线性关系,其线性方程式为:y=1936.73x-4642.08。为了探究其最佳检测条件,先从160240℃的范围内分5个不同温度梯度进行研究,通过比较CTL信号强度和信噪比的变化规律选定220℃为最佳反应温度,之后在200400mL/min的范围内,同样比较上述两种评估因素,最后选定350mL/min为最佳载气流速。该种传感器检测下限较低,在气体浓度为35mg/L的条件下仍有明显响应信号。此外,还发现在多种常见挥发性有机物,如乙酸乙酯、甲醇、氯仿等的干扰下,该种传感器仍对丙酮有良好的选择性。（3）以FeCl3·6H2O和Mg（CH3COO）2·4H2O为原料,分别以摩尔比1:1、1:5和1:10制备了不同形貌结构的铁镁复合纳米材料,研究发现基于摩尔比为1:10的块状多面体铁镁复合纳米材料检测信号最强,并将其制作成催化发光传感器用于对丙酮气体的检测。通过最佳性能探究实验得出,该种传感器在反应温度230℃,载气流速300mL/min的条件下检测效果最好,信号最强,且响应时间为12s,恢复时间约15s左右,相对误差能保持在3%左右,具有较高的灵敏度和稳定性。此外,该传感器在70700mg/L范围内的CTL信号与待测物浓度呈良好的线性关系,其线性方程为y=514.567x-3507.92。选择性研究结果表明,该种传感器仍只对丙酮有较好的响应,表明该传感器有良好的选择性。图[25]表[4]参[76]