[發明專利]一種光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法

有效

• 申請號: 201611004304.0
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106596649B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 崔皓博;黃興橋
• 申請（專利權）人: 惠州市力道電子材料有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 魯慧波

一種光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法，本發明提供一種高適配性的光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法，能夠根據不同傳感器的結構，通過本發明的加工方法在特定的位置形成圖案化電極，針對性更強，通過此結構其機械穩定性和化學穩定性相對于普通結構的薄膜電極顯著提高。本發明可廣泛應用于工業生產、環境監測中pH敏感的傳感器加工的傳感器件，主要用于檢測酸雨和水體中的pH值變化，既可以有顏色變化而且有電阻響應。

技術領域

本發明涉及一種光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法。

背景技術

隨著人類對自身健康的重視和對生態環境的關注日益加深，國民經濟可持續發展戰略的需求，對環境pH的監測控制提出了更高的要求。這為pH傳感器的研究、開發和生產提供了機遇和挑戰。

高分子型pH傳感器能夠實現室溫檢測，能耗低，能夠向微型化，小型化發展，已引起各國科學家的廣泛關注和重視。聚苯胺作為一種典型的導電高分子材料，其價格便宜，合成簡單，其具有高的導電性和可逆的氧化還原、摻雜與解摻雜特性，在pH傳感器領域潛在的良好的應用前景。然而以聚苯胺為敏感材料制備的pH傳感器雖然響應靈敏度高，但回復時間長，可逆性欠佳，pH響應范圍有限，更重要的是它一般不溶不熔，難以加工，這對于其研究和應用帶來了很大的障礙。為此，制備以可加工的納米結構聚苯胺為敏感材料的pH傳感器引起了廣泛的關注。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種能夠對pH值響應范圍廣，具有可逆響應，且靈敏度高，響應較快，用于pH傳感器檢測酸雨和水體中的pH值變化的pH敏感電極的加工方法，通過本發明加工方法能夠根據需要的位置圖案化電極位置，以適應不同類型的傳感器結構的需求，pH測定的效果遠優于市面上采用玻璃電極的pH值檢測設備，能夠更加直觀、準確的檢測溶液pH值。

本發明的技術方案為：一種光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法，包括以下具體步驟：

S1. 在0.01的苯胺水溶液中，加入0.05的過硫酸銨，在4℃條件下保溫6-10小時，高速攪拌獲得納米聚苯胺顆粒；

S2.將納米聚苯胺顆粒，以25-60%的體積比濃度分散于聚丙烯酸酯溶液中構成混合體系，加入占混合體系1.3-3.4%質量百分濃度的自由基引發劑，混合均勻，獲得pH敏感組合物；特別的，所述體積比濃度是指納米聚苯胺顆粒混入聚丙烯酸酯溶液后的濃度。

S3.通過紫外光固化，采用具有圖案的擋板阻擋紫外光，形成圖案化的pH敏感電極。

進一步的，所述的光固化圖案化聚苯胺響應的pH敏感電極的加工方法，包括以下具體步驟：

S1. 在0.05-0.2M的苯胺水溶液中，加入0.1-0.2M的過硫酸銨，在0-4℃條件下保溫8小時，以110-130r/min高速攪拌獲得納米聚苯胺顆粒；

S2.將納米聚苯胺顆粒，以30-50%的體積比濃度分散于聚丙烯酸酯溶液中構成混合體系，加入占混合體系1.3-3.4%質量百分濃度的自由基引發劑，混合均勻，獲得pH敏感組合物；

S3.通過紫外光固化，采用具有圖案的擋板阻擋紫外光，形成圖案化的pH敏感電極。