一直以來環(huán)境污染和人類生命健康的問題廣泛得到關注,隨著科技的發(fā)展和研究的深入,電化學傳感技術被不斷應用于該領域的檢測。電位傳感技術作為電化學傳感技術之一,以其優(yōu)良的檢測性能,低能耗,設備簡單,成本低廉和使用方便等優(yōu)點,已經被許多研究者用于環(huán)境監(jiān)測,現(xiàn)場分析等領域。其中固態(tài)電位傳感器近年來得到了不斷的發(fā)展和應用,與傳統(tǒng)內充液式的選擇性電極相比,固態(tài)電位傳感器使用導電性能較好的納米材料（碳納米材料,金屬納米材料等）作為離子-電子轉換層,依靠具有選擇性的敏感膜或生物識別體與目標物相互作用,引起電位的變化從而實現(xiàn)檢測。隨著固態(tài)電極的誕生,克服了離子選擇性電極需要有內充液填充的困擾。固態(tài)電極具有體積易于小型化,攜帶方便,更有利于應用于復雜的環(huán)境中檢測的優(yōu)點。近幾十年來,隨著固態(tài)電位傳感器不斷發(fā)展,與便攜式,可穿戴化,智能化檢測設備的聯(lián)合,促使固態(tài)電極能夠成功地應用于醫(yī)學領域和食品安全的現(xiàn)場分析和及時監(jiān)測。近些年,可穿戴傳感技術得到了廣泛的關注,不僅在研究領域得到很好的發(fā)展,而且逐漸朝著商業(yè)化方面發(fā)展。大多數(shù)可穿戴傳感器在商業(yè)化方向的進步主要是制備出能夠智能化適應機械,電氣和光學的技術測量身體指標。...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.4電化學傳感技術的傳感過程

作為近些年來發(fā)展較快的傳感技術之一,電化學傳感技術由于檢測信號易于收集,對工作電源的要求低,設備簡單,易于集成化,小型化和智能化,已經被廣泛應用于許多領域,如工業(yè),交通,環(huán)境和醫(yī)療監(jiān)測等,用于研究環(huán)境污染,生命新陳代謝和控制生物過程。如圖1.4所示傳感過程中電化學傳感技術是利用電....

圖1.5 pH玻璃電極的組成示意圖。

為了解決傳統(tǒng)離子選擇性電極面臨的挑戰(zhàn)和問題,需要設計出的設備具有較好的耐用性,易于小型化,貯存方便,不易受外界環(huán)境條件的影響,并且能夠整合電子系統(tǒng)控制、測量和數(shù)據(jù)采集的一體化設備來對復雜體系中的生物和化學物質進行測試和信息收集。為此,我們提出了固態(tài)電位型傳感技術,其主要是以固態(tài)電....

圖1.6電位傳感器和參比電極的固體離子-電子轉換器的不同材料的示意圖[58]。

固態(tài)聚合物膜電位傳感技術主要是以固態(tài)離子選擇性電極為主的傳感體系。自19世紀70年代以來,首個涂層線電極的發(fā)明邁向了固態(tài)離子選擇性電極的重要一步。這種設計簡單的涂絲電極,是以鉑絲代替?zhèn)鹘y(tǒng)離子選擇性電極的內充液,但是由于離子選擇性薄膜和電子導體形成的界面容易堵塞,導致這種電極測定的....

圖1.7固體接觸三維多孔碳/離子液體參考電極示意圖[85]。

我們把在導電基底和離子選擇性電極之間修飾具有雙電層電容功能的材料構造的固態(tài)聚合膜離子選擇性電極稱為雙電層電容型固態(tài)離子選擇性電極。具有雙電層電容功能的材料的特點是電容較大,不僅可以提高電子的轉移效率,穩(wěn)定界面電勢,而且可以作為不對稱的電子電容,來存儲和穩(wěn)定離子選擇性膜上的離子電荷....

本文編號：4028134