專利名稱：探測基于過氧化物的爆炸物的傳感器和方法
探測基于過氧化物的爆炸物的傳感器和方法相關(guān)申請本申請要求2009年11月20日提交的共同未決的美國臨時專利申請序列號 61/263，233的權(quán)益，通過引用以其整體并入本文。政府利益在國家科學(xué)基金(NationalScience Foundation)資助的 Grant#CBET730667 和美國國土 安全部(U. S. Department of Homeland Security)資助的 Grant#2009-ST-108-LR0005下，本發(fā)明由政府支持產(chǎn)生。政府對該發(fā)明具有一定的權(quán)利。
背景技術(shù)：
爆炸裝置可以是難于探測的，因?yàn)槠淇梢园喾N材料。具體地，許多爆炸物探測系統(tǒng)著眼于常規(guī)爆炸物并一般地不探測基于過氧化物的爆炸物。目前，有許多商業(yè)上可獲得的用于過氧化物爆炸物探測的傳感器系統(tǒng)或者裝置，包括建立在色譜、質(zhì)譜和酶催化上的那些。各種探測方法可以包括需要待測目標(biāo)材料的樣品。另外地，許多方法涉及化學(xué)鑒定，對這些化學(xué)鑒定，完整的多步驟儀器過程通常是耗時的——花費(fèi)數(shù)分鐘乃至數(shù)十分鐘， 并且是干擾性(intrusive)的。這種方法和系統(tǒng)并不適合便捷的、現(xiàn)場爆炸物篩查或者監(jiān)控，尤其是當(dāng)涉及移動個體或者交通工具時。主要由于弱的氧化力(弱的電子親和力)并且缺乏硝基，通過直接感測過氧化物化合物探測這些爆炸物仍是困難的，所述弱的氧化力和缺乏硝基分別妨礙了通過熒光感測(通?；陔娮愚D(zhuǎn)移烊滅)和常規(guī)的電子探測系統(tǒng)進(jìn)行探測。

發(fā)明內(nèi)容
探測爆炸物的傳感器可以包括用具有下列結(jié)構(gòu)的氧鈦(鈦氧，titanium oxo)化
合物改性的多孔親水材料
權(quán)利要求
1.探測爆炸物的傳感器，包括用具有下列結(jié)構(gòu)的氧鈦化合物改性的多孔親水材料
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述多孔親水材料是薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述多孔親水材料包括纖維素原纖材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述多孔親水材料是用所述氧鈦化合物表面改 性的納米纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述配體選自羧酸根、硫酸根、羥基(-0H)及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述過氧化氫蒸汽小于lppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述過氧化氫蒸汽以大約lppb至大約lOOppb的量存在。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述傳感器探測基于過氧化物的爆炸物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述爆炸物包括選自下列的化合物三丙酮三 過氧化物、二丙酮二過氧化物、六亞甲基三過氧化物二胺、及其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中當(dāng)暴露于所述過氧化氫時，用所述氧鈦化合物 改性的所述多孔親水材料提供可見的顏色變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，進(jìn)一步包括配置以測量所述顏色變化的與所述多 孔親水材料相關(guān)聯(lián)的比色探測器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中所述傳感器是一次性的。
13.探測爆炸物的方法，包括將用氧鈦化合物改性的多孔親水材料放置在具有過氧化氫蒸汽的區(qū)域中；所述氧鈦化 合物具有下列結(jié)構(gòu)
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過視覺觀察鑒別所述顏色變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過比色裝置鑒別所述顏色變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述過氧化氫蒸汽小于lppm。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述過氧化氫蒸汽以大約lppb至大約lOOppb的量存在。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在使用之后處理所述多孔親水材料。
19.探測爆炸物的系統(tǒng)，包括a)用具有下列結(jié)構(gòu)的氧鈦化合物改性的多孔親水材料
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述過氧化氫蒸汽小于lppm。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述過氧化氫蒸汽以大約Ippb至大約IOOppb 的量存在。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述多孔親水材料是一次性的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于將過氧化物化合物分解成過氧化氫蒸汽的UV輻射源。
全文摘要
公開和描述探測爆炸物的方法、組合物和系統(tǒng)。探測爆炸物的傳感器可以包括用具有下列結(jié)構(gòu)(I)的氧鈦化合物改性的多孔親水材料，其中L是配體。另外，通過使氧鈦化合物與過氧化氫絡(luò)合以提供顏色變化，多孔親水材料能夠探測過氧化氫蒸汽。
文檔編號G01N31/20GK102612649SQ201080052293
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者臧泠 申請人:猶他大學(xué)研究基金會