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原文传递一种氢离子响应的叉指电极的制备方法及其应用

专利名称：	一种氢离子响应的叉指电极的制备方法及其应用
摘要：	本发明提供了一种氢离子响应的叉指电极的制备方法及其应用。本发明提供一种氢离子响应的叉指电极，叉指电极上覆盖有特殊结构的聚苯胺/丙烯酸酯复合膜，通过控制复合膜中聚苯胺颗粒的粒径、颗粒密度和间距，制备得到的叉指电极对氢离子响应快，灵敏度高，稳定性好，灵敏度能够达到10ppm，制备得到叉指电极体积小，成本低，方便携带和使用，有利于在pH快速检测中或者在pH响应传感器中应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州钰芯传感科技有限公司
发明人：	奚亚男;胡淑锦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910157593.5
公开号：	CN109781723A
代理机构：	深圳智趣知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	崔艳峥
分类号：	G01N21/80(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	511400 广东省广州市南沙区丰泽东路106号(自编1号楼)X1301-B5841(集群注册)(JM)
主权项：	1.一种氢离子响应的叉指电极，其特征在于，叉指电极上覆盖有聚苯胺/丙烯酸酯复合膜，且该复合膜上聚苯胺颗粒的粒径大小分布范围为5-30nm。 2.根据权利要求1所述的叉指电极，其特征在于，该复合膜上聚苯胺颗粒的密度范围为0.4-3.9个粒子/100nm2，每个粒子之间的距离范围是0-30nm，优选地聚苯胺颗粒的密度范围为0.6-2.6个粒子/100nm2，每个粒子之间的距离范围是0-20nm。 3.根据权利要求1-2任一项所述的叉指电极，其特征在于，该复合膜上的电导率大于4.5×10-4S/cm，优选大于5×10-4S/cm。 4.根据权利要求1-3任一项所述的叉指电极，其特征在，所述复合膜的热分解温度大于350℃，优选大于400℃。 5.根据权利要求1-4任一项所述的叉指电极，其特征在于，所述叉指电极有5-50对，叉指线宽和线距均为50-100μm。 6.权利要求1-5任一项所述的叉指电极在pH快速检测或pH相应传感器中的应用。 7.一种pH响应传感器，其特征在于，所述传感器包含权利要求1-5任一项所述的叉指电极。 8.权利要求1-5任一项所述的氢离子响应的叉指电极的制备方法，其特征在于： (1)通过在基材表面进行电镀、光刻、蚀刻制备叉指电极； (2)聚苯胺/丙烯酸酯复合膜的制备； (3)将步骤(2)中的制备得到的复合膜覆盖到步骤(1)中的叉指电极上，即得氢离子响应的叉指电极。 9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中聚苯胺/丙烯酸酯复合膜的制备步骤为： (1)聚苯胺微乳液体系的制备：在0.015-0.021mol/L的苯胺水溶液中，加入0.001mol/L-0.005mol/L的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，0.10-0.15mol/L的十二烷基苯磺酸和0.03-0.05mol/L的过硫酸铵，在0-5℃下搅拌反应，制备得到聚苯胺微乳液体系； (2)双微乳液体系的配制：取步骤(1)中的聚苯胺微乳液作为水相，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，控制水相重量含量在20-80％内；其中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸两者的重量比控制在4/6以下； (3)聚苯胺/丙烯酸酯复合膜混合液的配制：往步骤(2)中的混合液中加入交联剂、增塑剂、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和引发剂，超声振荡，通入N2； (4)固化成膜步骤：将步骤(3)配制的混合液经过热固化成膜。 10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的苯胺浓度为0.019-0.021mol/L；步骤(2)中MMA/AA的重量比为2/8-4/6，优选为3/7；步骤(3)中的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)，其添加量为1.4-2.2wt％，优选1.4-2.0wt％，更优选为1.8wt％；步骤(3)中的增塑剂为癸二酸二辛酯(DOS)，其添加量为1-2.5wt％，优选为1.5-2wt％；步骤(3)中的N-甲基吡咯烷酮的含量为6.0-7.5wt％，优选为7.0wt％；步骤(3)中的引发剂为偶氮二异丁腈。
所属类别：	发明专利