[發明專利]一種基于納米線微電極的電化學傳感器

有效

• 申請號: 201611062916.5
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106770543B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 黃輝;渠波;白敏;李雪晶
• 申請（專利權）人: 黃輝;渠波;白敏
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 朱黎光

本發明涉及一種基于納米線微電極的電化學傳感器。本發明的一種基于納米線微電極的電化學傳感器，包括納米線微電極，納米線微電極的納米線表面鍍有導電薄膜，納米線為半導體單晶納米線，半導體單晶納米線有序排列成陣列結構。其有效果是：由于半導體單晶納米線具有結實、有序的特點，可以避免納米線之間相互纏繞，具有良好的穩定性和大的比表面積；并且在半導體納米線的表面鍍導電薄膜，可以改善微電極的導電性和載流子收集能力。與多晶的納米顆粒相比，本發明的半導體單晶納米線，消除了多晶材料中的晶粒間界勢壘對電流傳輸的制約和影響，因此具有更流暢的電流通道，從而提高了導電性。

技術領域

本發明涉及電化學傳感器領域，特別涉及基于納米線微電極的電化學傳感器，可用于生物、醫藥、診療和分析化學等領域中的分析檢測。

背景技術

電化學分析是生化分析領域的最主要的方法之一，基于電化學效應的生物傳感器(如血糖儀)已經得到了廣泛的應用[Sensors，8(2008)1400-1458]。為了提高電化學分析的性能，需要改進電極的材料和結構，例如采用微電極[Sensors，15(2015)22473-22489]。

微電極具有尺寸小(對活性物質的破壞性小)，快速達到穩定(邊緣效應產生三維擴散)，信噪比高(充電電流小)，以及響應快(RC充電時間短)等優點。目前微電極的種類，主要包括金屬微電極(如Au、Pt)和碳納米管微電極。其中金屬納米線或碳納米管雖然具有高的比表面積和良好的電流通道，但是碳納米管很柔軟、易于纏繞在一起，金屬納米線很脆弱、容易扯斷；從而影響了電化學傳感器的檢測精度等性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、檢測精度高的納米線微電極電化學傳感器。經過改進，電化學傳感器的納米線微電極既結實牢固、又具有良好的導電性。

本實施例提供的一種基于納米線微電極的電化學傳感器，其技術方案為：

一種基于納米線微電極的電化學傳感器，包括納米線微電極，納米線微電極的納米線表面鍍有導電薄膜，納米線為半導體單晶納米線，半導體單晶納米線有序排列成陣列結構。

其中，半導體單晶納米線的形狀是柱狀或尖錐狀。

其中，半導體單晶納米線的直徑為10納米至50微米，長度為0.1微米至100微米。

其中，半導體單晶納米線的材質是硅、砷化鎵、磷化銦、氧化鈦或者氮化鈦。

其中，半導體單晶納米線的材質是具有壓電效應的氮化鎵、氮化鎵銦、氮化銦、或氧化鋅。

其中，導電薄膜是金屬薄膜、金屬化合物薄膜或有機薄膜。

其中，納米線的制備方法是化學氣相沉積法，分子束外延法或者水熱合成法。

其中，在納米線表面鍍導電薄膜的方法是蒸發法、濺射法、噴鍍法或者電鍍法。

其中，電化學傳感器的檢測器采用循環伏安法檢測溶液中的待測樣品含量，納米線微電極包括襯底和緩沖層，緩沖層上生長有半導體單晶納米線，緩沖層與半導體單晶納米線的晶向一致。

其中，電化學傳感器的檢測器能夠檢測納米線的電導率變化，納米線微電極包括設置在納米線兩端的金屬電極，鍍在納米線表面的導電薄膜的厚度小于500納米。

名詞解釋：

導電性：物體傳導電流的能力叫做導電性，導電性好(或導電性強)表示電阻率低(或電導率高)。

本發明的實施包括以下技術效果：