溶解氧电极微型化的概述VIP免费

溶解氧电极微型化的概述黄冬冬苏州旷腾水检测技术有限公司2010年11月18日苏州旷腾水检测技术有限公司保密文件，未经许可，不得以任何形式传播。主要内容：电分析化学三电极体系溶解氧检测微电极结构微电极测试电分析化学：寻找可用于定性定量分析的关系和分析条件。三电极体系：研究电极上电子的运动是电化学反应的基础，为了分别对电池或电解池的阴极，阳极发生的反应进行观察需用到三电极体系。溶解氧(DO)：是指溶解在水中的氧气，它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在，是评判水质和环境污染程度的重要指标。目前常用检测方法•1.碘量法•2.电流测定法（Clark溶氧电极）•3.电导测定法•4.荧光猝灭法阴极被还原：O2+2H2O+4e→4OHˉ阳极被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl•常规电极的缺点体积大，能耗高，响应时间长，成本高等，因此应用领域受到限制。常规微电极的制作工艺复杂，易碎，重复性差等，也使应用受到限制。•MEMS技术的发展photolithography,electrodeposition,etchingtechniques提高了集成度和可靠性，降低了成本，可实现微电极的批量生产。溶解氧微电极的三种结构示意图Clark电极：薄膜可以用硅树脂，玻璃纸，聚乙烯等，但污染后要重新校正，直接影响电极寿命。此类传感器制作复杂，膜厚度很难控制，且复杂的结构限制了该类电极的微型化。open-type，recessedDOME：这两种结构的微电极利用外部参考电极，因此制作简单，利于微型化；凹腔结构的设计使其具备了较强的抗扰动能力。阴极被还原：O2+2H2O+4e→4OHˉ阳极被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgClMEMSneedle-typesensorsDicing，HF-basedetchant，meniscusetching，depositionandetchingofmetalandinsulatinglayersmicroelectrodetips1um测试系统L/D对电极性能的影响∼35–247um，6.9–33.3umL/D在3.0–12.3之间氧浓度为(0,4.1,8.7mg/L)的三种溶液中通过评价电极的灵敏度（电流）响应时间稳定性（抗扰动能力）•凹腔的尺寸对电极的性能起着决定性作用长度增加电极表现出更高的灵敏度，但响应时间也增加抗扰动能力增强，可提供稳定输出•I/d>5,在有扰动的情况下仍可输出稳定电流灵敏度大约为500pA/mg/L