一種測量多項離子濃度的傳感器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種測量多項離子濃度的傳感器及其制作方法，傳包括基板；第一電極模塊；第二電極模塊,所述第一電極模塊和第二電極模塊均設置于所述基板上；絕緣層，所述絕緣層覆蓋于所述第一電極模塊和第二電極模塊上，并且所述絕緣層設置有第一開口和第二開口，所述第一開口與所述第一電極模塊和第二電極模塊連通，形成第一反應腔，所述第二開口與第一電極模塊和第二電極模塊連通，形成第二反應腔；鹽橋，所述鹽橋設置于所述絕緣層上，其中，所述鹽橋的一端延伸至所述第一反應腔內，且另一端延伸至所述第二反應腔內。通過上述方式，本發(fā)明傳感器能夠微型化，便于攜帶，且操作方便。
【專利說明】一種測量多項離子濃度的傳感器及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電化學傳感器【技術領域】，特別是涉及一種測量多項離子濃度的傳感器 及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 人體內的各是細胞外液中重要的陽離子，占細胞外液總陽離子總量的90%以上， 對維持穩(wěn)定的細胞外液容量和滲透壓起著重要作用。人體的離子主要包括鈉離子、鉀離子 和氯離子，通過人體中鈉離子、鉀離子和氯離子的濃度，判斷人體當前身體的健康情況。而 離子檢測是醫(yī)院獲取人體離子濃度的主要途徑，目前，醫(yī)院主要是采用流動式血液電解質 分析儀檢測人體各離子濃度。
[0003] 傳統(tǒng)的離子選擇性電極由內參比電極、內參比溶液和敏感膜組成。測量時，將那 離子選擇性電極與參比電極組成離子傳感器，并與外接的測量裝置連接構成一個電化學電 池，該電池的電動勢與參比電極、內參比電極的電極電位滿足如下能斯特方程：
[0004]
【權利要求】
1. 一種測量多項離子濃度的傳感器，其特征在于，包括： 基板； 第一電極模塊； 第二電極模塊，所述第一電極模塊和第二電極模塊均設置于所述基板上； 絕緣層，所述絕緣層覆蓋于所述第一電極模塊和第二電極模塊上，并且所述絕緣層設 置有第一開口和第二開口，所述第一開口與所述第一電極模塊和第二電極模塊連通，形成 第一反應腔，所述第二開口與第一電極模塊和第二電極模塊連通，形成第二反應腔； 鹽橋，所述鹽橋設置于所述絕緣層上，其中，所述鹽橋的一端延伸至所述第一反應腔 內，且另一端延伸至所述第二反應腔內。
2. 根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于， 所述電極模塊包括第一選擇電極、第二選擇電極、固態(tài)電解質參比層和離子敏感膜； 所述第一選擇電極包括第一反應電極、第一導線和第一接觸電極，所述第一反應電極、 第一導線和第一接觸電極均設置于所述基板，并且所述第一導線分別與所述第一反應電極 和第一接觸電極連接； 所述第二選擇電極包括第二反應電極、第二導線和第二接觸電極，所述第二反應電極、 第二導線和第二接觸電極均設置于所述基板，并且所述第二導線分別與所述第二反應電極 和第二接觸電極連接； 所述固態(tài)電解質參比層覆蓋于所述第一反應電極和第二反應電極上； 所述離子敏感膜位于所述固態(tài)電解質參比層上； 所述絕緣層覆蓋所述于第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜上， 所述第一開口與所述第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜連通，形成 第一反應腔，所述第二開口與第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜連 通，形成第二反應腔。
3. 根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于， 所述第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜分別為鈉離子敏感膜 和鉀離子敏感膜， 或者， 所述第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜分別為鈉離子敏感膜 和氯離子敏感膜， 或者， 所述第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜分別為鉀離子敏感膜 和氯離子敏感膜。
4. 根據(jù)權利要求3所述的傳感器，其特征在于， 所述傳感器還包括蓋板和覆蓋板； 所述蓋板蓋設于所述鹽橋上； 所述覆蓋板覆蓋于所述絕緣層和蓋板上，并且所述覆蓋板設置有第一開孔和第二開 孔，所述第一開孔與所述第一開口對應，所述第二開孔與所述第二開口對應。
5. 根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于， 所述第一電極模塊的第一反應電極與所述第二電極模塊的第一反應電極平行設置； 所述第一電極模塊的第二反應電極與所述第二電極模塊的第二反應電極平行設置。
6. -種測量多項離子濃度的傳感器的制造方法，其特征在于，包括： 通過第一印刷設備將銀印刷材料印刷在所述基板上，形成第一反應電極和第二反應電 極； 通過第二印刷設備將鉬印刷材料印刷在基板上，形成第一導線、第二導線、第一接觸電 極和第二接觸電極，所述第一導線分別與第一反應電極和第一接觸電極連接，所述第二導 線分別與第二反應電極和第二接觸導線連接； 對所述反應電極進行擦洗，并擦拭干凈； 對所述反應電極進行氧化處理，并且清洗烘干； 在濃度為2. 5m?6. 5mM的碳酸鈉溶液中加入質量百分比為2%?7%的明膠，充分攪 勻，形成電解質層漿料，通過第三印刷設備將所述電解質層漿料印刷在反應電極表面，形成 固態(tài)電解質參比層； 制作離子成膜液，并通過第四印刷設備將所述離子成膜液印刷固態(tài)電解質參比層的表 面，形成離子敏感膜，從而獲得第一電極模塊，并重復上所述步驟，獲得第二電極模塊； 將絕緣層印刷在所述第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜上，其 中，所述絕緣層上設置有第一開口和第二開口，所述第一開口分別與所述第一電極模塊的 離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜連通形成第一反應腔，所述第二開口分別與所述 第一電極模塊的離子敏感膜和第二電極模塊的離子敏感膜連通形成第二反應腔； 將所述鹽橋設置于所述絕緣層上，其中，所述鹽橋的一端延伸至所述第一反應腔內，且 另一端延伸至所述第二反應腔內。
7. 根據(jù)權利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所對所述反應電極進行擦洗，并擦拭干凈的步驟包括： 使用無水乙醇對所述反應電極表面進行擦洗，并擦拭干凈； 所述對所述反應電極進行氧化處理，并且清洗烘干的步驟包括： 將所述反應電極浸泡到質量百分比為20%的高猛酸鈉溶液中IOmin,對表面進行氧化 處理，處理完后用純化水沖洗干凈，并在80°C烘箱中烘干。
8. 根據(jù)權利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述固態(tài)電解質參比層的厚度為50um ; 所述第三印刷設備的網(wǎng)板為250目，網(wǎng)距I. 5mm，刮板速度15mm/s，壓強2. 5kg/cm2。
9. 根據(jù)權利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述離子敏感膜的厚度為IOum ; 所述第四印刷設備的網(wǎng)板為150目，網(wǎng)距I. 5mm，刮板速度15mm/s，壓強2. 5kg/cm2。
10. 根據(jù)權利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述第一電極模塊為鉀離子電極模塊，所述離子成膜液為鉀離子成膜液，所述離子敏 感膜為鉀離子敏感膜，所述第二電極模塊為鈉離子電極模塊，所述離子成膜液為鈉離子成 膜液，所述離子敏感膜為鈉離子敏感膜， 或者， 所述第一電極模塊為鉀離子電極模塊，所述離子成膜液為鉀離子成膜液，所述離子敏 感膜為鉀離子敏感膜，所述第二電極模塊為氯離子電極模塊，所述離子成膜液為氯離子成 膜液，所述離子敏感膜為氯離子敏感膜， 或者， 所述第一電極模塊為鈉離子電極模塊，所述離子成膜液為鈉離子成膜液，所述離子敏 感膜為鈉離子敏感膜，所述第二電極模塊為氯離子電極模塊，所述離子成膜液為氯離子成 膜液，所述離子敏感膜為氯離子敏感膜。
【文檔編號】G01N27/27GK104316584SQ201410605576
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】王小龍 申請人:深圳市希萊恒醫(yī)用電子有限公司