一種用于碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碘是人體所必需的微量元素，不僅調(diào)節(jié)著機(jī)體內(nèi)許多物質(zhì)的代謝，而且對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育也有重要影響。人體出現(xiàn)碘缺乏時(shí)，會(huì)引起地方性甲狀腺腫、克汀病、單純性聾啞、流產(chǎn)、胎兒先天畸形等情況的發(fā)生。攝入過量的碘也會(huì)擾亂甲狀腺的正常功能，導(dǎo)致甲狀腺功能亢進(jìn)或減退。目前測(cè)定碘普遍采用的方法是砷鈰催化分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)、高效液相色譜(HPLC)、離子選擇電極法和電化學(xué)溶出分析法。砷鈰催化分光光度法、ICP-MS、HPLC等方法雖然靈敏度高，但儀器設(shè)備成本高，且對(duì)操作人員的專業(yè)要求高。離子選擇電極法雖然成本低，操作簡(jiǎn)單，但是靈敏度不高，僅能測(cè)試mM級(jí)別濃度的碘離子。相比這些方法，電化學(xué)溶出分析法的靈敏度高，且儀器成本低，操作簡(jiǎn)單。
[0003]傳統(tǒng)的電化學(xué)方法都是使用玻碳、銀盤、金盤電極等作為工作電極，該類電極價(jià)格高，每次使用后需打磨后才能再次使用，在大量樣品的檢測(cè)時(shí)，實(shí)用性較差。使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備的絲網(wǎng)印刷電極，電極一致性好，價(jià)格低廉。由于電極都是一次性使用，不存在交叉污染。
[0004]Me1-Hsin Chiu等曾報(bào)道使用銀電極結(jié)合循環(huán)伏安電化學(xué)方法測(cè)試溶液中的鹵素離子。銀電極可同時(shí)測(cè)試溶液中氯、溴、碘三種鹵素離子，但該方法的靈敏度不高，碘離子的檢測(cè)限為 3.1 μ M(B1sensors and B1electronics, 2009, 24, 3008-3013)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種靈敏度高、檢測(cè)限低、成本低、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性高的用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器及其制造方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器，其是由基片和設(shè)置在基片上的銀工作電極、碳對(duì)電極、銀/氯化銀參比電極、電極導(dǎo)線組成，所述基片是厚度為0.2mm-0.5mm的塑料基片；所述銀工作電極設(shè)置于傳感器的中間；所述電極導(dǎo)線為在塑料片上印刷的銀條，由于銀易氧化，在所述銀條上覆蓋印刷有碳層；所述電極導(dǎo)線設(shè)置為三根，其一端分別與所述銀工作電極、碳對(duì)電極、銀/氯化銀參比電極相接，另一端均與電極接腳相接；所述基片上設(shè)置有一層絕緣層，所述絕緣層是絕緣油墨。塑料基片厚度越厚機(jī)械剛性越強(qiáng)，塑料基片的優(yōu)選厚度為0.35mm。
[0008]進(jìn)一步地，所述基片為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一種。
[0009]進(jìn)一步地，為提高印刷性能，所述基片在使用前經(jīng)電暈處理。
[0010]進(jìn)一步地，所述銀工作電極為導(dǎo)電銀油墨。
[0011]進(jìn)一步地，所述碳對(duì)電極為導(dǎo)電碳油墨。
[0012]進(jìn)一步地，所述銀/氯化銀參比電極中銀和氯化銀的摩爾比為3:2。
[0013]一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器的制造方法，其包括以下步驟:
[0014](I)選取厚度為0.2mm-0.5mm的塑料基片，經(jīng)電暈和清潔處理后，置于110?120°C下烘烤30分鐘，減小PET片材在后續(xù)加熱工藝中的形變；
[0015](2)在塑料基片上印刷一層厚度在12_24μπι的導(dǎo)電銀油墨，然后在90?100°C下烘烤8?12分鐘，得到銀工作電極和傳感器的導(dǎo)線；
[0016](3)在(2)得到的塑料基片上印刷一層厚度18_24μπι的導(dǎo)電碳油墨，然后在90?100°C下烘烤8?12分鐘，得到碳對(duì)電極，并在銀導(dǎo)線上覆蓋一層碳；
[0017](4)在(3)得到的塑料基片上印刷一層厚度在12-24 μ m的銀/氯化銀油墨，然后在95°C下烘烤8?12分鐘，得到銀/氯化銀參比電極。
[0018](5)在(4)得到的塑料基片上印刷一層厚度為12?24 μ m的絕緣油墨，然后在85?95°C下烘烤8?12分鐘，得到整個(gè)傳感器。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]( I)本發(fā)明所使用的電化學(xué)傳感器采用絲網(wǎng)印刷的方法制備，具有成本低、一致性好的優(yōu)點(diǎn)；
[0021](2)本發(fā)明中電化學(xué)傳感器的工作電極材質(zhì)是銀，銀對(duì)鹵素離子具有良好的特異性，可有效去除有機(jī)物和其他陰離子對(duì)測(cè)試的干擾；
[0022](3)本發(fā)明使用電化學(xué)溶出分析方法，靈敏度高、檢測(cè)限低、成本低、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性高。
【附圖說明】
[0023]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為富集時(shí)間與檢測(cè)限的關(guān)系圖；
[0026]圖3為富集電位對(duì)鹵素離子溶出峰電流高度的影響；
[0027]圖4為樣本碘離子濃度和峰電流間的線性關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，本發(fā)明一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器，其是由基片I和設(shè)置在基片I上的銀工作電極2、碳對(duì)電極3、銀/氯化銀參比電極4、電極導(dǎo)線5組成，所述基片I是厚度為0.35_的塑料基片；所述銀工作電極2設(shè)置于傳感器的中間；所述電極導(dǎo)線5為在塑料片上印刷的銀條，由于銀易氧化，在所述銀條上覆蓋印刷有碳層；所述電極導(dǎo)線5設(shè)置為三根，其一端分別與所述銀工作電極2、碳對(duì)電極3、銀/氯化銀參比電極4相接，另一端均與電極接腳6相接；所述基片I上設(shè)置有一層絕緣層7，所述絕緣層7是絕緣油墨。
[0031]其中:所述基片I為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；為提高印刷性能，所述基片I在使用前經(jīng)電暈處理；所述銀工作電極2為導(dǎo)電銀油墨；所述碳對(duì)電極3為導(dǎo)電碳油墨；所述銀/氯化銀參比電極4中銀和氯化銀的摩爾比為3:2。
[0032]本發(fā)明一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器的制造方法，其包括以下步驟:
[0033](I)選取厚度為0.35mm的塑料基片，經(jīng)電暈和清潔處理后，置于120°C下烘烤30分鐘，減小PET片材在后續(xù)加熱工藝中的形變；
[0034](2)在塑料基片上印刷一層厚度在24μπι的導(dǎo)電銀油墨，然后在96°C下烘烤10分鐘，得到銀工作電極和傳感器的導(dǎo)線；
[0035](3)在(2)得到的塑料基片上印刷一層厚度24 μ m的導(dǎo)電碳油墨，然后在95°C下烘烤10分鐘，得到碳對(duì)電極，并在銀導(dǎo)線上覆蓋一層碳；
[0036](4)在(3)得到的塑料基片上印刷一層厚度在24 μ m的銀/氯化銀油墨，然后在95°C下烘烤10分鐘，得到銀/氯化銀參比電極。
[0037](5)在(4)得到的塑料基片上印刷一層厚度為24μπι的絕緣油墨，然后在90°C下烘烤10分鐘，得到整個(gè)傳感器。
[0038]實(shí)施例2
[0039]本發(fā)明一種用于痕量碘離子檢測(cè)的拋棄式電化學(xué)傳感器的制造方法，其包括以下步驟:
[0040](I)選取厚度為0.5mm的塑料基片，經(jīng)電暈和清潔處理后，置于100°C下烘烤30分鐘，減小PET片材在后續(xù)加熱工藝中的形變；
[0041](2)在塑料基片上印刷一層厚度在12 μ m