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龍圖騰網(wǎng)獲悉華東交通大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116840154B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202310777425.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N21/01；該發(fā)明授權(quán)通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法是由陳楠;劉燕德;沈新建;劉川;李斌;吳建;歐陽(yáng)愛(ài)國(guó)設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-06-29向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法，涉及光譜分析技術(shù)、激光光譜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，使用有序納米陣列基片進(jìn)行液?固轉(zhuǎn)換提升信號(hào)穩(wěn)定性，并構(gòu)筑空間約束條件協(xié)同有序納米陣列增強(qiáng)LIBS信號(hào)。該通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法，通過(guò)納米球刻蝕和磁控濺射沉積方法制備一種Au?Si錐球有序納米陣列增強(qiáng)基片，將帶圓孔的PVC膠帶貼至有序納米陣列基片表面作為限液凹槽，將待測(cè)樣品滴涂至增強(qiáng)基片表面的凹槽中，進(jìn)行液固轉(zhuǎn)換制樣。最后，將一帶通孔的石英玻璃片蓋至液?固轉(zhuǎn)換后的基片表面作為空間約束腔，使空間約束條件協(xié)同有序納米陣列增強(qiáng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜信號(hào)。

本發(fā)明授權(quán)通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的系統(tǒng)及方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.通過(guò)增強(qiáng)LIBS信號(hào)檢測(cè)水溶液中重金屬元素的方法，其特征在于：使用有序納米陣列基片進(jìn)行液-固轉(zhuǎn)換提升信號(hào)穩(wěn)定性，并構(gòu)筑空間約束條件協(xié)同有序納米陣列增強(qiáng)LIBS信號(hào)； 有序納米陣列基片制備方法如下： 步驟A1：將單面拋光的N型硅片依次放入丙酮、超純水中進(jìn)行超聲清洗后放入濃硫酸與雙氧水混合溶液中進(jìn)行進(jìn)一步清洗，隨后再次用超純水進(jìn)行超聲清洗得到干凈的硅片；最后置于紫外臭氧清洗機(jī)進(jìn)行輻照清洗，獲得表面親水的硅片基底； 步驟A2：隨后將直徑為100nm的聚苯乙烯納米球懸浮液與乙醇按照1：1的比例進(jìn)行稀釋?zhuān)⑦M(jìn)行超聲分散；將親水硅片基底放置于稀釋液中，隨后將硅片傾斜緩慢的移出液面，此時(shí)利用PS稀釋液表面的氣-液界面自組裝效應(yīng)，在硅基底表面制備大面積單層密排的PS納米球陣列； 步驟A3：以密排的PS納米球作為刻蝕模板，使用反應(yīng)離子刻蝕機(jī)以SF6氣體作為反應(yīng)氣體，對(duì)覆蓋有單層PS納米球的硅片進(jìn)行刻蝕；最終在硅片上形成納米錐陣列； 步驟A4：由于硅錐頂部殘留有部分未完全刻蝕完的PS球；因此將經(jīng)過(guò)刻蝕工藝的硅片進(jìn)一步放入馬弗爐中以550℃溫度煅燒2小時(shí)，以去除PS球殘留，最終獲得無(wú)PS殘留的硅納米錐陣列基片； 步驟A5：將獲得的硅納米錐陣列基片放入磁控濺射鍍膜系統(tǒng)中，以20nmmin的濺射速率沉積Au膜，硅錐陣列的尖銳頂部將優(yōu)先形核凝結(jié)，生長(zhǎng)成納米球形結(jié)構(gòu)，同時(shí)在硅錐的側(cè)面也會(huì)生長(zhǎng)一層Au膜； 水溶液重金屬樣品液-固轉(zhuǎn)化制樣方法，其步驟為： 步驟B1：用劃片刀將大面積的有序納米陣列基片切割為大小合適的小片有序納米陣列基片； 步驟B2：為保證液相樣品滴涂形成的溶質(zhì)液斑大小的均一性，制作成帶有凹槽的有序納米陣列基片進(jìn)行液-固轉(zhuǎn)換，將PVC膠帶使用同一孔徑大小的圓形打孔器，打上一些同樣大小的小孔，并將其貼于有序納米陣列基片上，制作成帶有凹槽的有序納米陣列基片； 步驟B3：使用移液槍取一定量的待測(cè)樣品溶液滴在基片凹槽上，使用加熱器以70℃的溫度，使水溶液的水溶劑快速烘干，在凹槽表面形成一層溶質(zhì)層，從而完成液體樣品的液-固轉(zhuǎn)換； 構(gòu)筑空間約束條件協(xié)同有序納米陣列增強(qiáng)LIBS信號(hào)的方法其步驟為： 步驟C1：使用帶圓形通孔的具有一定厚度的石英玻璃板，構(gòu)筑空間約束條件；并將帶通孔的石英玻璃板的通孔與基片凹槽嚴(yán)格對(duì)齊貼合，作為空間約束腔體； 步驟C2：將所述步驟C1得到的貼合了空間約束腔的凹槽基板樣品，置于激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀系統(tǒng)的樣品臺(tái)上，進(jìn)行檢測(cè)，分析樣品中的重金屬含量。

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