專利名稱：一種電化學(xué)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于分析儀器技術(shù)或環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的電化學(xué)傳感器，更具體地說(shuō)，是涉及利用對(duì)水中重金屬離子進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的電化學(xué)傳感器。
背景技術(shù)：
重金屬離子一般具有毒性，容易在動(dòng)植物體內(nèi)聚集且難降解，嚴(yán)重威脅人類的健康安全。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和不斷的城市化發(fā)展，含有大量重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入環(huán)境中，大量生活污水和工業(yè)廢水排入水體，進(jìn)入水體的重金屬，通過(guò)飲水、生物富集、食物鏈等方式最終危害人體健康。在各種重金屬水污染事件頻發(fā)的背景下，急需有快速有效的檢測(cè)儀器和相對(duì)應(yīng)的分析方法。目前檢測(cè)重金屬離子的方法主要包括原子光譜法、質(zhì)譜分析法、中子活化分析法、紫外一可見分光光度法、化學(xué)發(fā)光法。這些方法靈敏度高，但設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用較高，對(duì) 于有些元素測(cè)定有困難，而且檢測(cè)的數(shù)據(jù)都是靜態(tài)非現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)。電化學(xué)分析方法是國(guó)內(nèi)外研究者一種公認(rèn)的快速、靈敏、準(zhǔn)確的痕量分析方法，而且儀器簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉?，F(xiàn)有的電化學(xué)檢測(cè)儀器仍采用傳統(tǒng)的固體電極，在使用過(guò)程需要進(jìn)行打磨，清洗，存在較為耗時(shí)，結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差的缺點(diǎn)。薄膜印刷電極的出現(xiàn)突破了上述傳統(tǒng)固體電極的局限，具備制備簡(jiǎn)單、低成本、便攜和易于批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。自從20世紀(jì)90年代以來(lái)，從微電子工業(yè)發(fā)展而來(lái)的薄膜電極制備技術(shù)為制作高通量、可重復(fù)并能單個(gè)使用的傳感器，提供了一個(gè)平臺(tái)。同時(shí)也為環(huán)境污染物現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定提供了一個(gè)新的手段。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電化學(xué)傳感器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開了一種電化學(xué)傳感器，包括絕緣基板，絕緣基板上方分別設(shè)有碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極，所述碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極各自通過(guò)一銀導(dǎo)線分別連接一與USB接口相連接的碳接引線。本實(shí)用新型中，所述碳工作電極、碳輔助電極、銀和氯化銀參比電極、銀導(dǎo)線以及碳接引線上設(shè)有絕緣層。本實(shí)用新型中，所選絕緣基板為白色玻璃纖維板或聚酯板或PP合成紙中任意一種材質(zhì)制成的絕緣基板。本實(shí)用新型的適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，現(xiàn)有的電化學(xué)檢測(cè)儀器仍采用傳統(tǒng)的固體電極，在使用過(guò)程需要進(jìn)行打磨，清洗，存在較為耗時(shí)，結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差的缺點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，靈敏度高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定?？稍诠I(yè)廢水排放檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全等領(lǐng)域使用。[0010]有益效果本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工便利，成本低廉，可批量生產(chǎn)，一次性使用，攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的電化學(xué)傳感器采取多種檢測(cè)方法，對(duì)樣品預(yù)處理要求簡(jiǎn)單，可適用于不同金屬離子的測(cè)定，方法簡(jiǎn)便，快速，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，靈敏度高。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的具體說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述和/或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例I傳感器現(xiàn)場(chǎng)鍍鉍膜測(cè)定不同濃度鉛、鎘的分析結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型公開了一種電化學(xué)傳感器，包括絕緣基板7，絕緣基板7上 方分別設(shè)有碳工作電極I、碳輔助電極2、以及銀/氯化銀(即銀和氯化銀)參比電極3，所述碳工作電極I、碳輔助電極2、以及銀和氯化銀參比電極3各自通過(guò)一銀導(dǎo)線5分別連接一與USB接口相連接的碳接引線6。所述碳工作電極I、碳輔助電極2、銀和氯化銀參比電極
3、銀導(dǎo)線5以及碳接引線6上設(shè)有絕緣層4。所選絕緣基板7為白色玻璃纖維板或聚酯板或PP合成紙中任意一種材質(zhì)制成的絕緣基板。實(shí)施例I :本實(shí)用新型一次性薄膜電極芯片結(jié)構(gòu)如圖I所示，所述電極芯片，采用薄膜印刷技術(shù)在白色玻璃纖維板制成的絕緣基板上印制薄膜三電極系統(tǒng)傳感芯片。一個(gè)是碳工作電極，一個(gè)是銀/氯化銀參比電極，一個(gè)是碳輔助電極，并印制可與USB接口相連接的碳接引線，各電極對(duì)應(yīng)碳接引線之間印刷有銀導(dǎo)線進(jìn)行連接，各電極與導(dǎo)線通過(guò)印制絕緣層進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)施例的傳感器應(yīng)用于水環(huán)境及食品現(xiàn)場(chǎng)的快速、準(zhǔn)確重金屬離子含量的測(cè)定，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全監(jiān)督等部門提供一種新型、便捷、快速、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器，為控制污染排放、監(jiān)控污染事故、確保環(huán)境食品安全提供重要的執(zhí)法依據(jù)。實(shí)施例2 :本實(shí)用新型傳感器現(xiàn)場(chǎng)鍍鉍膜測(cè)定鉛、鎘離子含量通過(guò)將所述一次性薄膜電極芯片與便攜式電化學(xué)工作站連接，采取電化學(xué)方法進(jìn)行測(cè)定。在IOml的電解池中，以0. IM醋酸-醋酸鈉緩沖液作為電解質(zhì)溶液，溶液中含有鉍離子的濃度為300i! g/L，加入濃度為5-200i! g/L的鉛、鎘離子的水樣。將所述薄膜電極芯片浸入溶液中，采用共沉積方法，在沉積時(shí)攪拌溶液，靜置一段時(shí)間后，采用方波溶出伏安法來(lái)檢測(cè)Pb2+和Cd2+信號(hào)，可獲得如圖2中的方波伏安掃描曲線，以峰電流信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)，在-0. 85V和-I. 05V左右可以明顯看到Pb2+和Cd2+溶出峰，分別讀取其峰電流值。峰電流值與相應(yīng)離子在5-300 ii g/L濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，鉛鎘離子檢出限分別為8和g/L。方波伏安分析參數(shù)如下穩(wěn)定電壓0. 5V，30s ;沉積電位為-I. 3V，沉積時(shí)間為180s ;方波幅度28mV ;電位步進(jìn)值3mV ;頻率15Hz，工作電位窗口 -I. 3V至-0. 6V。本實(shí)用新型的電化學(xué)傳感器采取多種檢測(cè)方法，對(duì)樣品預(yù)處理要求簡(jiǎn)單，可適用于不同金屬離子的測(cè)定，方法簡(jiǎn)便，快速，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，靈敏度高，克服了傳統(tǒng)電極重復(fù)性差的不足之處。本實(shí)用新型提供了一種電化學(xué)傳感器的思路及方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn) 和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種電化學(xué)傳感器，其特征在于，包括絕緣基板，絕緣基板上方分別設(shè)有碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極，所述碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極各自通過(guò)一銀導(dǎo)線分別連接一與USB接口相連接的碳接引線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述碳工作電極、碳輔助電極、銀和氯化銀參比電極、銀導(dǎo)線以及碳接引線上設(shè)有絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電化學(xué)傳感器，其特征在于，所選絕緣基板為白色玻璃纖維板或聚酯板或PP合成紙中任意一種材質(zhì)制成的絕緣基板。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電化學(xué)傳感器，包括絕緣基板，絕緣基板上方分別設(shè)有碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極，所述碳工作電極、碳輔助電極、以及銀和氯化銀參比電極各自通過(guò)一銀導(dǎo)線分別連接一與USB接口相連接的碳接引線。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可批量生產(chǎn)、一次性使用與攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。可對(duì)環(huán)境與食品中多種金屬離子進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定。
文檔編號(hào)G01N27/403GK202562883SQ201220057219
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者許丹科, 宋偉 申請(qǐng)人:許丹科