[發明專利]一種銨離子傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202211434172.0
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115856035A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 林苑菁;楊騰;黃明麗;馬小浩;陳旭東;呂孔鵬
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/333
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

本發明公開一種銨離子傳感器及其制備方法，其中，所述銨離子傳感器包括：基底、間隔設置在所述基底上的參比電極和工作電極；所述工作電極包括依次層疊設置的金屬電極層、枝狀金納米材料層、導電聚合物層、銨離子選擇膜，所述金屬電極層貼合所述基底設置，所述導電聚合物層貼合所述枝狀金納米材料層的一側，按照枝狀金的形狀包裹在所述枝狀金表面。本發明中導電聚合物層與枝狀金納米材料層中的枝狀金共形，有利于電子傳輸，減少電位漂移，使得銨離子傳感器具有良好的性能，具有低的檢測下限和寬的傳感范圍，實現對各種體液中不同銨離子濃度的靈敏、穩定的實時無創監測，進行銨離子檢測時不會產生毒性物質且可實現體液中銨離子的連續檢測。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種銨離子傳感器及其制備方法。

背景技術

氨(NH₃)以銨離子(NH₄⁺)的形式廣泛的存在于各種體液中，銨離子在體液中濃度的高低，是反應人類生理功能是否正常的重要指標之一。因此，檢測銨離子的技術在健康監測領域有著重要的意義。

目前銨離子的檢測方法有比色法和色譜法，其中比色法基于納氏(Nessler)試劑和土壤脲酶活性檢測試劑盒(Berthelot)的靛酚反應，反應過程中產生的酚類物質及其副產物具有劇毒。而使用色譜的銨離子檢測方法，結合熒光檢測設備需要檢測樣品的熒光來得出銨離子的濃度。這些傳統的采用光學的銨離子檢測方法，需要大型專業的儀器和較為專業的操作人員，難以實現體液中銨離子的連續檢測。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種銨離子傳感器及其制備方法，旨在解決現有銨離子檢測方法會產生毒性物質且無法實現體液中銨離子的連續檢測的問題。

本發明的技術方案如下：

本發明的第一方面，提供一種銨離子傳感器，其中，所述銨離子傳感器包括：

基底、間隔設置在所述基底上的參比電極和工作電極；

所述工作電極包括依次層疊設置的金屬電極層、枝狀金納米材料層、導電聚合物層、銨離子選擇膜，所述金屬電極層貼合所述基底設置，所述導電聚合物層貼合所述枝狀金納米材料層的一側，按照枝狀金的形狀包裹在所述枝狀金表面。

可選地，所述導電聚合物層包括聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鹽。

可選地，所述參比電極包括依次層疊設置的Ag/AgCl電極層和參比膜，其中，所述Ag/AgCl電極層貼合所述基底設置。

可選地，所述參比膜包括聚乙烯醇縮丁酸和氯化鈉。

本發明的第二方面，提供一種本發明如上所述的銨離子傳感器的制備方法，其中，包括步驟：

提供基底；

在所述基底上依次形成金屬電極層、枝狀金納米材料層、導電聚合物層、銨離子選擇膜，得到工作電極；其中，所述導電聚合物層通過電化學沉積方法形成；

在所述基底上形成與所述工作電極間隔設置的參比電極。

可選地，在所述基底上依次形成金屬電極層、枝狀金納米材料層、導電聚合物層、銨離子選擇膜，得到工作電極的步驟具體包括：

提供金屬墨水，采用點膠打印法，將所述金屬墨水打印在所述基底上，干燥后，形成所述金屬電極層；

采用脈沖電位法，在所述金屬電極層上沉積金，形成所述枝狀金納米材料層；

采用脈沖電位法，在所述枝狀金納米材料層上沉積導電聚合物，形成所述導電聚合物層；