[發明專利]平面型氨選擇性感測電極及其制法

有效

• 申請號: 201710377336.3
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107957440B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 陳冠榮;葛士豪;曾智勇;于小涵
• 申請（專利權）人: 英屬開曼群島商通潤股份有限公司
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

本公開涉及一種應用于水質監測的平面型氨選擇性感測電極及其制法。其結構包括電絕緣基板、導電層、銨離子感測層、氫氧根離子感測層以及一電解質層。電絕緣基板具有至少一平面。導電層設置于電絕緣基板的至少一平面上。其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部，第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離，且分別組配有一第一反應區及一第二反應區。銨離子感測層設置于第一導電部的第一反應區。氫氧根離子感測層設置于第二導電部的第二反應區。電解質層設置且覆蓋于銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。本公開提供的平面型氨選擇性感測電極制法可以大幅縮小感測電極體積，使平面型氨選擇性感測電極具有高選擇性以及靈敏度。

技術領域

本公開涉及一種應用于水質監測的感測電極，特別涉及一種平面型氨選擇性感測電極及其制法。

背景技術

傳統水質監測的采樣與分析往往需耗費許多時間及人力，也無法即刻有效的反應出廢水處理成效不彰或是處理水水質異常等問題，進而使排放廢水影響到河川的水質。為符合實際需求，水質監測裝置必須能實時分析水質，以有效掌握水處理成效與水質變動的狀況，進而改善應對處理程序的操作。另一方面，對于水回收再利用的需求，也使水質監測裝置必須能進行線上實時監測的需求大幅提升。

然而傳統的水質監測裝置是采用玻璃電極作為其離子感測電極。雖然玻璃電極可穩定的測定水質中的離子濃度，但其結構復雜、成本昂貴，也不利于小型化。此外，受限于水質監測裝置的玻璃電極與參考電極的結構，亦無法有效提升感測的靈敏度。

有鑒于前述需求和問題，實有必要提供一種平面型氨選擇性感測電極及其制法，以應用于水質監測。

發明內容

本公開的目的在于提供一種平面型氨選擇性感測電極及其制法。通過液滴涂覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術將銨離子感測層以及氫氧根離子感測層平面化設置于一導電層上，以提升準確度，并大幅縮小感測電極體積。同時使平面型氨選擇性感測電極具有高選擇性以及靈敏度，以應用于醫學、生化、化學、農業、環境等領域，如應用于監測水耕植物種植過程的氨氮濃度變化、人體汗液的氨氮濃度變化、水產養殖的水質監測或是結合特定酵素即可監測出特定生物指標(例如是肌酸酣)等。

本公開另一目的在于提供一種平面型氨選擇性感測電極及其制法。其結構小巧精簡、制程簡單、成本低廉，更利于實現提供拋棄型感測電極的目的。

為達前述目的，本公開提供一種平面型氨選擇性感測電極，包括電絕緣基板、導電層、銨離子感測層、氫氧根離子感測層以及一電解質層。電絕緣基板具有至少一平面。導電層設置于電絕緣基板的至少一平面上。其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部，第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離，且分別組配有一第一反應區及一第二反應區。銨離子感測層設置于第一導電部的第一反應區。氫氧根離子感測層設置于第二導電部的第二反應區。電解質層設置且覆蓋于銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。

為達前述目的，本公開另提供一種平面型氨選擇性感測電極的制法，包括步驟：(a)提供一電絕緣基板具有至少一平面，并于電絕緣基板的至少一平面上形成一導電層，其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部，第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離，且分別組配有一第一反應區及一第二反應區；(b)分別形成一銨離子感測層及一氫氧根離子感測層覆蓋于第一導電部的第一反應區與第二導電部的第二反應區；以及(c)形成一電解質層，覆蓋于銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。

附圖說明

圖1是本公開優選實施例的平面型氨選擇性感測電極的結構分解圖。

圖2是本公開平面型氨選擇性感測電極的一示范性感測電壓響應曲線。

圖3是本公開優選實施例的平面型氨選擇性感測電極與傳統氨感測電極的感測數據電壓與氨濃度關系校正曲線。

圖4是本公開優選實施例的平面型氨選擇性感測電極的制法流程圖。