本发明涉及气敏传感技术领域，更具体地涉及一种基于电荷转移复合物的检测氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的方法。
背景技术：
目前虽然有一些传统的检测方法可用于检测沙林毒气，例如离子迁移谱，质谱，生物酶化学传感器，表面声波，荧光检测等。但是这些方法存在成本高，检测手段复杂，灵敏度和特异性不能满足，仪器昂贵不便携等缺点，无法满足现场高灵敏度，高特异性，低成本和便携等使用特点。
电化学检测具有检测效率高，信号处理成熟简便的优点，但是由于传统电化学方法需要在高温，或者紫外光激发等条件下使用，不满足低耗能和可集成的当前检测需求。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术存在的沙林毒气无法实现快速检测等问题，本发明旨在提供一种基于电荷转移复合物的检测氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的方法。
本发明所述的基于电荷转移复合物的检测氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的方法，包括步骤：s1，由含n，n二甲基芳香胺结构的第一化合物和含四氰二甲基对苯醌结构的第二化合物在溶剂中通过分子间电荷转移相互作用得到电荷转移复合物的溶液，形成传感材料；s2，将传感材料负载到电极的表面形成传感器件；s3，将传感器件放入含氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的氛围中进行检测。
该第一化合物选自以下化合物中的至少一种：
该第二化合物具有如下结构式：
其中，x1，x2，x3，x4选自：h，f，cl，br中的至少一种。
电荷转移复合物中的第一化合物的摩尔量大于或者等于第二化合物的摩尔量。优选地，第一化合物和第二化合物的摩尔量为1:1-4:1。在优选的实施例中，第一化合物和第二化合物的摩尔量为1:1。
所述步骤s1具体为：将第一化合物溶解于四氢呋喃中，将第二化合物溶解于四氢呋喃中，然后将两者混合，得到电荷转移复合物的溶液。在优选的实施例中，两者混合的时候会出现明显的颜色变化。
所述步骤s2具体为：将电荷转移复合物的溶液转移到叉指电极的表面风干干燥，直到叉指电极的电阻达到1-70mω级别，得到传感器件，该传感器件包括负载在叉指电极上的传感材料。
该叉指电极具有玻璃基底和钛钨金，其中，钛钨金沉积在玻璃基底上。
该氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的浓度≥0.131ppb。其中，该氯膦酸二乙酯(dcp)气体为沙林毒气模拟物。
本发明通过第一化合物和第二化合物在溶剂中混合形成的电荷转移复合物(ct复合物，有机共晶材料)，具有高的电子和空穴迁移率，在复合的同时保持了第一化合物和第二化合物自身独立的化学物理特性，可以作为电化学传感的探针来检测氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气，解决了现有技术中的沙林毒气的检测灵敏度低，特异性低，手段复杂和成本昂贵的问题。具体地，ct复合物具有n，n二甲基，其可以特异性地与氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气进行结合，即以第一化合物形成传感探针，同时利用第二化合物具有的多个吸电子官能团(卤素，氰基)具有的强吸电子效应，使其能够与第一化合物的芳香胺结构匹配形成良好的ct复合物，从而实现氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气的高效和高特异性的检测。特别地，由于同时含有n，n二甲基芳香胺结构和四氰二甲基对苯醌结构，ct复合物的导电性和成膜性大大改善。在传感过程中，氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气分子与n，n二甲基芳香胺结构发生电子转移，导致电阻值大幅度下降，从而可以很灵敏的检测出目标气体。实验证明，该ct复合物对其他类似膦酸酯气体的传感，与氯膦酸二乙酯气体(沙林毒气模拟物)的电阻响应有很大的区别，从而实现了特异性的传感。
附图说明
图1是根据本发明的传感器件的叉指电极的结构图；
图2是根据本发明的实施例1的传感器件对dcp气体的灵敏度随时间变化的曲线，其中，该传感器件的传感材料的tmpd与tcnq具有不同的摩尔比；
图3是根据本发明的实施例1的传感器件对不同含膦饱和蒸汽下的灵敏度随时间变化的曲线；
图4是根据本发明的实施例1的传感器件对不同浓度dcp蒸汽下的灵敏度随时间变化的曲线；
图5示出了根据本发明的实施例1-实施例4的传感材料对饱和dcp蒸汽的响应程度。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
实施例1
(1)传感材料的制备
将1.64mg7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷(tcnq)加入4ml四氢呋喃中溶解，2.04mgn,n,n',n'-四甲基对苯二胺(tmpd，化合物1)加入4ml四氢呋喃中溶解，超声30min以使得溶液澄清；取体积比分别为1ml:2ml，2ml:1ml，1ml:1ml的tmpd与tcnq溶液分为三组超声30min以得到均匀的电荷转移复合物(ct复合物)1的溶液，即第一传感材料。
(2)传感器件的制备
用移液枪将各组ct复合物1的溶液按每次10μl的量转移到叉指电极的表面，待自然风干之后重复几次，直到叉指电极的电阻达到1-70mω级别，干燥10分钟之后在叉指电极表面形成对氯膦酸二乙酯气体和/或沙林毒气具有高灵敏度和特异性的薄膜，最终得到传感器件。在本实施例中，该叉指电极为如图1所示的在玻璃基底a上沉积有钛钨金b的叉指电极。
(4)传感性能评价
配置饱和氯膦酸二乙酯(dcp)气体与空气的混合物为待测气体；将各传感器件分别放置在三通容器，接上电路装置以及电阻采集器，放置两分钟观察电阻的稳定情况；通入待测气体，以通气的开始时间定义为响应开始时间，以电阻不再变化的时间定义为结束时间；灵敏度(响应强度)s＝△g/g0(s为灵敏度，g0为开始时间时的电阻，△g为结束时间时的电阻值减去开始时间时的电阻值)。传感器件的灵敏度如图2所示，其中，在ct复合物1中，当tmpd摩尔量大于或者等于tcnq摩尔量时均能达到一个最佳的传感性能，对dcp具有最高的灵敏度。
(5)膦酸酯气体的选择性曲线测试
采用tmpd与tcnq的摩尔比为1:1的ct复合物1的传感器件对膦酸酯气体进行选择性曲线测试。
配置浓度为饱和不同有机膦蒸汽为各组待测气体，其分别为：氯膦酸二乙酯(dcp)，氰甲基膦酸二乙酯(dcnp)和甲基膦酸二甲酯(dmmp)，将各组待测气体注入三通容器中，测定传感器件对待测气体的灵敏度值，得到该传感器件对相类似浓度的不同膦酸酯气体的响应曲线。如图3所示，传感器件对dcp气体具有最高的灵敏度，而且是其他含膦气体的数倍，该曲线显示了ct复合物1对dcp气体的非常好的选择性。
(5)响应值与浓度之间的关系
采用tmpd与tcnq的摩尔比为1:1的ct复合物1的传感器件，测量对不同浓度dcp气体的响应值，从而得到传感器件对dcp气体的气敏响应值与浓度之间的响应关系曲线。如图4所示，在0.13ppb下仍然对dcp有10％的响应，证明了该传感材料具有高传感灵敏度。
实施例2
(1)传感材料的制备
7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷(tcnq)与n,n,n',n'-四甲基联苯胺(tmb，化合物3)混合，得到电荷转移复合物(ct复合物)2的溶液，即第二传感材料。
(2)其余步骤与实施例1相同。
采用tmb与tcnq的摩尔比为1:1的ct复合物2测量对饱和dcp气体浓度的响应。
实施例3
(1)传感材料的制备
2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(f4-tcnq)与n,n,n',n'-四甲基对苯二胺(tmpd，化合物1)混合，得到电荷转移复合物(ct复合物)3的溶液，即第三传感材料。
(2)其余步骤与实例1相同。
采用tmpd与f4-tcnq的摩尔比为1:1的ct复合物3测量对饱和dcp气体浓度的响应。
实施例4
(1)传感材料的制备
2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(f4-tcnq)与n,n,n',n'-四甲基联苯胺(tmb，化合物3)混合，得到电荷转移复合物(ct复合物)4的溶液，即第四传感材料。
(2)其余步骤与实例1相同。
采用tmb与f4-tcnq的摩尔比为1:1的ct复合物4测量对饱和dcp气体浓度的响应。
图5给出了实施例1-实施例4的第一-第四传感材料的传感器件对饱和dcp气体浓度的响应程度。实验表明，含n，n二甲基芳香胺结构和四氰二甲基对苯醌结构的ct复合物1-4均能实际用于饱和膦酸酯蒸汽的检测。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。