[發明專利]一種三電極體系、電化學傳感器及其制備方法、電化學工作站及其應用

在審

• 申請號: 202010171377.9
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111289596A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 王侃;李文奇;尹隨隨;邱園園;魏玉榮
• 申請（專利權）人: 南京騰森分析儀器有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種三電極體系、電化學傳感器及其制備方法、電化學工作站及其應用，所述三電極體系包括工作電極、對電極和參比電極，所述工作電極和對電極的工作面積區表面均設置有納米不銹鋼材料的碳漿油墨層；三電極體系能夠通過將化學信號轉化為電信號，具有較好的靈敏度和傳感效果，對電流的變化具有較好的響應性和穩定性；電化學傳感器具有較高的測試精度，較少的溶液污染，同時具有專一性強、靈敏度高且準確性好的優點，且通過設置圍堰膜，可以進一步減少檢測樣品的使用，在保證較高的靈敏度和準確性的前提下，需要極微量的樣品量即可；電化學工作站可用于食品中鉛離子、鎘離子和銅離子的同步檢測，是一種具有發展前景的電化學檢測體系。

技術領域

本發明屬于檢測領域，涉及一種三電極體系、電化學傳感器及其制備方法、電化學工作站及其應用。

背景技術

重金屬一般指比重大于5的金屬，其中部分重金屬如鉛、鎘等并非人類生命活動所必須。食品中的這類重金屬容易通過食品進入人體內，由于這些重金屬難以代謝出去，累積超標后會導致慢性中毒，導致人體免疫功能降低，甚至可能誘發癌癥，或傷害人的中樞神經，對人體健康造成重大傷害。因此我國和國際上對不同食品中的重金屬(尤其是鎘鉛等)的含量均有明確且嚴格的限量規定。

目前常用的重金屬離子檢測方法有原子發射光譜法(AES)、原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體-質譜聯用法(ICP-MS)等。但是這些方法由于操作復雜、儀器昂貴、攜帶不方便等原因，很難實現現場監測。電化學方法具有靈敏度高、選擇性好、響應時間短等優點，被廣泛應用于醫療檢測、環境監測與控制、農業檢測藥物殘留等分析領域。

但是現有的重金屬電化學檢測儀器通常使用的三電極一般是柱電極，這類電極一般使用前需要繁瑣的打磨，拋光等預處理過程，并不能滿足快速檢測的需要。

CN109273588A公開了一種薄膜傳感器，所述薄膜傳感器包括：第一基板、第二基板、以及將所述第一基板和所述第二基板貼合的導電部件。所述第一基板包括：薄膜晶體管；所述第二基板包括：傳感器件，所述薄膜晶體管與所述傳感器件通過所述導電部件電連接；但是未公開該薄膜傳感器能夠用于檢測金屬離子的濃度。

CN103424456A公開了一種三電極電化學傳感器，包括一個工作電極、一個參比電極和一個對電極，三個電極都和液相電解液相接觸并通過電解液形成離子導通。所述工作電極由一個多孔的電子導體層組成；所述電子導體層中含有活性物質；所述活性物質選自錳化合物、鈷化合物或鉻化合物中的一種或多種的組合。該發明所述的電化學傳感器用于檢測有毒氣體或胺類，但是未提及能夠定量檢測重金屬離子的含量。

因此，開發一種能夠準確快速檢測食品中鉛離子、鎘離子和銅離子的電化學工作站迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三電極體系、傳感器及其制備方法、電化學工作站及其應用，所述三電極體系通過將化學信號轉化為電信號，具有較好的靈敏度和傳感效果，對電流的變化具有較好的響應性和穩定性；包含三電極體系的電化學傳感器具有較高的檢測靈敏度、測試精度以及測試穩定性，且通過設置圍堰膜，能夠解決加樣難以分散的問題，具有專一性強、靈敏度高以及準確性好的優點，且僅需極微量的樣品即可檢測；電化學傳感器的制備方法簡單、原料易得、價格低廉，易于實現，便于工業化大規模應用；此外，電化學工作站可同時用于檢測食品中微量的鉛離子、鎘離子和銅離子，是一種高效的，快速的重金屬離子檢測設備。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的目的之一在于提供一種三電極體系，所述三電極體系包括工作電極、對電極和參比電極，所述工作電極和對電極的工作面積區表面均設置有納米不銹鋼材料的碳漿油墨層。