發(fā)布時(shí)間：2025-01-17 13:35

　　一直以來環(huán)境污染和人類生命健康的問題廣泛得到關(guān)注,隨著科技的發(fā)展和研究的深入,電化學(xué)傳感技術(shù)被不斷應(yīng)用于該領(lǐng)域的檢測(cè)。電位傳感技術(shù)作為電化學(xué)傳感技術(shù)之一,以其優(yōu)良的檢測(cè)性能,低能耗,設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低廉和使用方便等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被許多研究者用于環(huán)境監(jiān)測(cè),現(xiàn)場(chǎng)分析等領(lǐng)域。其中固態(tài)電位傳感器近年來得到了不斷的發(fā)展和應(yīng)用,與傳統(tǒng)內(nèi)充液式的選擇性電極相比,固態(tài)電位傳感器使用導(dǎo)電性能較好的納米材料（碳納米材料,金屬納米材料等）作為離子-電子轉(zhuǎn)換層,依靠具有選擇性的敏感膜或生物識(shí)別體與目標(biāo)物相互作用,引起電位的變化從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。隨著固態(tài)電極的誕生,克服了離子選擇性電極需要有內(nèi)充液填充的困擾。固態(tài)電極具有體積易于小型化,攜帶方便,更有利于應(yīng)用于復(fù)雜的環(huán)境中檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。近幾十年來,隨著固態(tài)電位傳感器不斷發(fā)展,與便攜式,可穿戴化,智能化檢測(cè)設(shè)備的聯(lián)合,促使固態(tài)電極能夠成功地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和食品安全的現(xiàn)場(chǎng)分析和及時(shí)監(jiān)測(cè)。近些年,可穿戴傳感技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注,不僅在研究領(lǐng)域得到很好的發(fā)展,而且逐漸朝著商業(yè)化方面發(fā)展。大多數(shù)可穿戴傳感器在商業(yè)化方向的進(jìn)步主要是制備出能夠智能化適應(yīng)機(jī)械,電氣和光學(xué)的技術(shù)測(cè)量身體指標(biāo)。...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.4電化學(xué)傳感技術(shù)的傳感過程

作為近些年來發(fā)展較快的傳感技術(shù)之一,電化學(xué)傳感技術(shù)由于檢測(cè)信號(hào)易于收集,對(duì)工作電源的要求低,設(shè)備簡(jiǎn)單,易于集成化,小型化和智能化,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如工業(yè),交通,環(huán)境和醫(yī)療監(jiān)測(cè)等,用于研究環(huán)境污染,生命新陳代謝和控制生物過程。如圖1.4所示傳感過程中電化學(xué)傳感技術(shù)是利用電....

圖1.5 pH玻璃電極的組成示意圖。

為了解決傳統(tǒng)離子選擇性電極面臨的挑戰(zhàn)和問題,需要設(shè)計(jì)出的設(shè)備具有較好的耐用性,易于小型化,貯存方便,不易受外界環(huán)境條件的影響,并且能夠整合電子系統(tǒng)控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)采集的一體化設(shè)備來對(duì)復(fù)雜體系中的生物和化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)試和信息收集。為此,我們提出了固態(tài)電位型傳感技術(shù),其主要是以固態(tài)電....

圖1.6電位傳感器和參比電極的固體離子-電子轉(zhuǎn)換器的不同材料的示意圖[58]。

固態(tài)聚合物膜電位傳感技術(shù)主要是以固態(tài)離子選擇性電極為主的傳感體系。自19世紀(jì)70年代以來,首個(gè)涂層線電極的發(fā)明邁向了固態(tài)離子選擇性電極的重要一步。這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的涂絲電極,是以鉑絲代替?zhèn)鹘y(tǒng)離子選擇性電極的內(nèi)充液,但是由于離子選擇性薄膜和電子導(dǎo)體形成的界面容易堵塞,導(dǎo)致這種電極測(cè)定的....

圖1.7固體接觸三維多孔碳/離子液體參考電極示意圖[85]。

我們把在導(dǎo)電基底和離子選擇性電極之間修飾具有雙電層電容功能的材料構(gòu)造的固態(tài)聚合膜離子選擇性電極稱為雙電層電容型固態(tài)離子選擇性電極。具有雙電層電容功能的材料的特點(diǎn)是電容較大,不僅可以提高電子的轉(zhuǎn)移效率,穩(wěn)定界面電勢(shì),而且可以作為不對(duì)稱的電子電容,來存儲(chǔ)和穩(wěn)定離子選擇性膜上的離子電荷....

本文編號(hào)：4028134