[發(fā)明專利]一種噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法

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• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115684302A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 林苑菁;范智勇;馬蘇曼
• 申請（專利權）人: 南方科技大學;香港科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;B41M5/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 徐凱凱

1.一種噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，包括步驟：

提供Ag墨水、Au墨水、PANI墨水、FeCl₃墨水以及PVB墨水；

在柔性基底上間隔噴墨打印Ag墨水，干燥后得到工作電極和參比電極；

在所述工作電極噴墨打印Au墨水，干燥后接著噴墨打印PANI墨水，干燥后得到基于Ag/Au/PANI的工作電極；

在所述參比電極上噴墨打印FeCl₃墨水，干燥后接著噴墨打印PVB墨水，干燥后得到基于Ag/FeCl₃/PVB的參比電極，即制得所述柔性pH傳感器。

2.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，所述Au墨水的制備包括步驟：

在連續(xù)攪拌條件下，將PVP加入到HAuCl₄·4H₂O水溶液中，得到第一混合液；

在NaBH₄溶液中加入堿性溶液，攪拌后進行冷藏降溫，得到第二混合溶液；

將所述第二混合溶液滴加至所述第一混合溶液中，反應制得Au納米顆粒；

將Au納米顆粒中加入到由有機醇和去離子水組成的第三混合溶液中，超聲重分散后制得Au墨水。

3.根據(jù)權利要求2所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，所述HAuCl₄·4H₂O水溶液的摩爾濃度為10-50毫摩爾；所述PVP的摩爾濃度為10-50毫摩爾；所述NaBH₄溶液的摩爾濃度為1-5摩爾，所述NaOH溶液的摩爾濃度為1-5摩爾。

4.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，所述PANI墨水的制備包括步驟：

在鹽酸條件存在的情況下混合等體積的苯胺溶液和過硫酸銨溶液，反應制得PANI溶液，對所述PANI溶液離心去除上清液后，制得PANI納米線；

將所述PANI納米線與去離子水混合，再加入十二烷基磺酸鈉后進行超聲中分散，制得PANI墨水。

5.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，在噴墨打印過程中，設置噴墨打印電壓為20-40伏，噴墨打印間距為5-30微米；噴墨打印高度為500-2000微米。

6.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，在噴墨打印過程中，每次打印完一層的干燥條件為：溫度為40-60攝氏度，時間為0.2-0.6小時。

7.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，在所述工作電極噴墨打印Au墨水之前，先將Au墨水與乙二醇按照體積比1:0.2-1:1混合，形成粘度為8-12厘泊，密度為1.01-1.2kg/m³，表面張力為25-35mN/m的Au打印液。

8.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于,在所述工作電極噴墨打印PANI墨水之前，先將PANI墨水與乙二醇按照體積比1:0-1:1混合，形成粘度為8-12厘泊，密度為1.15-1.32kg/m3，表面張力為30-44mN/m的PANI打印液。

9.根據(jù)權利要求1所述噴墨打印制備柔性pH傳感器的方法，其特征在于，在所述參比電極上噴墨打印FeCl₃墨水之前，先將FeCl₃墨水與乙二醇按照體積比1:0.1-1:0.6混合，形成粘度為8-12厘泊密度為1.15-1.32kg/m³，表面張力為30-44mN/m的FeCl₃打印液。