專利名稱：在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池。
背景技術(shù)：
電化學(xué)檢測(cè)池是用來檢測(cè)和研究物質(zhì)的電化學(xué)活性的裝置， 一般由工作電極、輔助電極和參比電極所構(gòu)成的三電極系統(tǒng)和適當(dāng)量電解質(zhì)溶液組成。傳統(tǒng)的電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)池的三電極系統(tǒng)尺寸大、集成度差，所需的電解質(zhì)溶液的體積大，不僅浪費(fèi)分析試劑、增加實(shí)驗(yàn)成本，而且加重實(shí)驗(yàn)后的廢棄液對(duì)環(huán)境的污染程度。目前國(guó)內(nèi)外電化學(xué)研究人員對(duì)三電極系統(tǒng)的集成作了各種嘗試，主要是發(fā)展以碳、金材料為主的印刷電極，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了三電極系統(tǒng)的集成化，但至今為止印刷電極制作工藝相對(duì)比較復(fù)雜、重現(xiàn)性差，制作過程用到銀、金等貴金屬，因些成本相對(duì)還比較高，這些使得印刷電極的推廣受到限制。另外印刷電極基本上都作成拋棄型，即做完實(shí)驗(yàn)后就丟棄，但由于印刷電極的基質(zhì)材料多為難除解的塑料，大量的丟棄必將產(chǎn)生嚴(yán)峻的環(huán)境問題。因此研制一種三電極系統(tǒng)集成度高、成積小、制作方便、成本低、且可重復(fù)利用的電化學(xué)檢測(cè)池對(duì)推進(jìn)電化學(xué)科學(xué)研究和減少電化學(xué)過程對(duì)環(huán)境的污染方面具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池及其制造方法，該裝置不僅集成化程度高，體積小，而且其制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，可重復(fù)使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括表面具有導(dǎo)電層的導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層用酸腐蝕為相互絕緣的三部分，分別作為工作電極、輔助電極和參比電極，組成全I(xiàn)TO三電極系統(tǒng)；其中ITO工作電極與加熱電路相連以實(shí)現(xiàn)該工作電極的升溫；在ITO三電極系統(tǒng)上方覆蓋有絕緣薄層，所述絕緣薄層上開設(shè)有三電極接線口和檢測(cè)池開口，所述絕緣薄層下側(cè)與檢測(cè)池邊緣部之間還設(shè)有用于堵住檢測(cè)池邊緣部的密封凸塊。
本發(fā)明的制造方法是這樣的首先，取一片切割好的導(dǎo)電玻璃片，依次在丙酮、乙醇和水中各超聲洗滌10分鐘，以得干凈的導(dǎo)電層，干燥后，在導(dǎo)電層上覆蓋一層耐腐蝕膠帶，除去
一定寬度的T字形部分，放入lmol/L的硝酸溶液中浸泡一小時(shí)，即可將導(dǎo)電層腐蝕為三部分，
作工作電極、輔助電極和參比電極，將玻璃片從酸溶液中取出，用二次水洗凈，干燥，撕去所有膠帶，用脫脂棉蘸無水乙醇擦拭導(dǎo)電層，以除去可能殘留的粘性物質(zhì)，用二次水洗凈，干燥，用環(huán)氧樹酯作粘接劑，貼上一張絕緣薄層用于構(gòu)建電解池，并留出適當(dāng)位置用于接工作電極、參比電極、加熱回路。
3本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)(1)成本低HO導(dǎo)電玻璃技術(shù)很成熟、商品化程度高、用于制作電化學(xué)微量檢測(cè)池用料很小(只要幾個(gè)平方厘米)，因此成本低；(2)工藝簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好只要用適當(dāng)酸溶液進(jìn)行腐蝕就可加工得到所希望形狀的電極，工藝十分簡(jiǎn)單且重現(xiàn)性好；(3)電化學(xué)池的體積小當(dāng)電解池的尺寸為19咖(長(zhǎng))X3mm (寬)X20(Vm (高)時(shí)，池體積小于12)al，這樣的體積只有常規(guī)電解池的千分之一，大大減小試劑的使用量，節(jié)約測(cè)試成本并顯著減少廢棄試劑對(duì)環(huán)境的污染；(4)電解池靈敏度高且可重復(fù)使用用加熱回路
對(duì)工作電極進(jìn)行加熱，不僅可以消除分析物在電極表面的吸附現(xiàn)象，檢測(cè)重現(xiàn)性好，使三電極系統(tǒng)可以重復(fù)使用，不出現(xiàn)因拋棄而產(chǎn)生環(huán)境問題，而且電極溫度升高可加快電極反應(yīng)的速率，從而獲得很靈敏的電解電流。


圖1為未加工的銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃的構(gòu)造示視圖。
圖2為銦錫氧化物導(dǎo)電層被腐蝕成三個(gè)部分的導(dǎo)電玻璃的構(gòu)造示視圖。圖3為加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池的構(gòu)造示視圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的闡述。
如圖所示，本發(fā)明的在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池包括表面具有導(dǎo)電層的導(dǎo)電玻璃，該導(dǎo)電玻璃包括玻璃基質(zhì)2和導(dǎo)電層1，其特征在于所述導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層用酸腐蝕為相互絕緣的三部分，分別作為工作電極6、輔助電極4和參比電極3，組成全I(xiàn)TO三電極系統(tǒng)；其中IT0工作電極與加熱電路8相連以實(shí)現(xiàn)該工作電極的升溫；在ITO三電極系統(tǒng)上方覆蓋有絕緣薄層7，所述絕緣薄層上開設(shè)有三電極接線口 9和檢測(cè)池開口，所述絕緣薄層下側(cè)與檢測(cè)池5邊緣部之間還設(shè)有用于堵住檢測(cè)池邊緣部的密封凸塊10。
上述的導(dǎo)電玻璃為銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃。上述的絕緣薄層為聚四氟乙烯(Teflon)-環(huán)氧樹酯絕緣薄層。
本發(fā)明的在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池是這樣制造的取一片切割好的2. 5cmX2. 5cm ITO導(dǎo)電玻璃片(如圖1所示)，依次在丙酮、乙醇和水中各超聲洗滌10分鐘，以得干凈的導(dǎo)電層。干燥后，在導(dǎo)電層上覆蓋一層面積為2. 5cmX2.5cm Teflon膠帶，除去寬度為lmm的T字形部分，放入lmol/L的硝酸溶液中浸泡一小時(shí)，即可將導(dǎo)電層腐蝕為三部分，作工作電極(WE)、輔助電極(CE)和參比電極(RE)，面積分別為25mmX12mm, 12mmX12mm，12mmX12mm (如圖2所示)。將玻璃片從酸溶液中取出，用二次水洗凈，干燥，撕去所有膠帶，用脫脂棉蘸無水乙醇擦拭導(dǎo)電層，以除去可能殘留的粘性物質(zhì)，用二次水洗凈，干燥。用環(huán)氧樹酯作粘接劑，貼上一張有一定形狀、厚度為200nm的Teflon薄膜用于構(gòu)建電解池，使工作電極、參比電極和對(duì)電極與電解池溶液接觸的面積分別為19ramXl咖、9mmXlram、9ramXlmm，并在該Teflon薄膜上留出適當(dāng)位置用于接工作電極(WE)、參比電極(RE)、對(duì)電極(CE)和加熱回路(AC)(如圖3所示)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，構(gòu)造簡(jiǎn)單，具有廣闊的發(fā)展前景和較大的推廣意義。
權(quán)利要求
1、一種在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池，包括表面具有導(dǎo)電層的導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層用酸腐蝕為相互絕緣的三部分，分別作為工作電極、輔助電極和參比電極，組成全I(xiàn)TO三電極系統(tǒng)；其中ITO工作電極與加熱電路相連以實(shí)現(xiàn)該工作電極的升溫；在ITO三電極系統(tǒng)上方覆蓋有絕緣薄層，所述絕緣薄層上開設(shè)有三電極接線口和檢測(cè)池開口，所述絕緣薄層下側(cè)與檢測(cè)池邊緣部之間還設(shè)有用于堵住檢測(cè)池邊緣部的密封凸塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池，其特征在于所述導(dǎo)電玻璃為銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池，其特征在于 所述絕緣薄層為聚四氟乙烯(Teflon)-環(huán)氧樹酯絕緣薄層。
4、 一，巾如權(quán)利要求1所述的在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池的制造方法，其 特征在于首先，取一片切割好的導(dǎo)電玻璃片，依次在丙酮、乙醇和水中各超聲洗滌10 分鐘，以得干凈的導(dǎo)電層，干燥后，在導(dǎo)電層上覆蓋一層耐腐蝕膠帶，除去一定寬度的T 字形部分，放入lmol/L的硝酸溶液中浸泡一小時(shí)，即可將導(dǎo)電層腐蝕為三部分，作工作 電極、輔助電極和參比電極,將玻璃片從酸溶液中取出，用二次水洗凈，干燥，撕去所有 膠帶，用脫脂棉蘸無水乙醇擦拭導(dǎo)電層，以除去可能殘留的粘性物質(zhì)，用二次水洗凈， 干燥，用環(huán)氧樹酯作粘接劑，貼上一張絕緣薄層用于構(gòu)建電解池，并留出適當(dāng)位置用于 接工作電極、參比電極、加熱回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在導(dǎo)電玻璃上集成的加熱式電化學(xué)微量檢測(cè)池，包括表面具有導(dǎo)電層的導(dǎo)電玻璃，其特征在于所述導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層用酸腐蝕為相互絕緣的三部分，分別作為工作電極、輔助電極和參比電極，組成全I(xiàn)TO三電極系統(tǒng)；其中ITO工作電極與加熱電路相連以實(shí)現(xiàn)該工作電極的升溫；在ITO三電極系統(tǒng)上方覆蓋有絕緣薄層，所述絕緣薄層上開設(shè)有三電極接線口和檢測(cè)池開口，所述絕緣薄層下側(cè)與檢測(cè)池邊緣部之間還設(shè)有用于堵住檢測(cè)池邊緣部的密封凸塊。該裝置不僅集成化程度高，體積小，而且其制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，可重復(fù)使用。
文檔編號(hào)G01N27/28GK101482534SQ20091011098
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者池毓務(wù), 陳麗嬋, 陳國(guó)南 申請(qǐng)人:福州大學(xué)