一种测量多项离子浓度的传感器及其制造方法
【专利摘要】本发明公开一种测量多项离子浓度的传感器及其制作方法，传包括基板；第一电极模块；第二电极模块,所述第一电极模块和第二电极模块均设置于所述基板上；绝缘层，所述绝缘层覆盖于所述第一电极模块和第二电极模块上，并且所述绝缘层设置有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第一电极模块和第二电极模块连通，形成第一反应腔，所述第二开口与第一电极模块和第二电极模块连通，形成第二反应腔；盐桥，所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一反应腔内，且另一端延伸至所述第二反应腔内。通过上述方式，本发明传感器能够微型化，便于携带，且操作方便。
【专利说明】一种测量多项离子浓度的传感器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电化学传感器【技术领域】，特别是涉及一种测量多项离子浓度的传感器 及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 人体内的各是细胞外液中重要的阳离子，占细胞外液总阳离子总量的90%以上， 对维持稳定的细胞外液容量和渗透压起着重要作用。人体的离子主要包括钠离子、钾离子 和氯离子，通过人体中钠离子、钾离子和氯离子的浓度，判断人体当前身体的健康情况。而 离子检测是医院获取人体离子浓度的主要途径，目前，医院主要是采用流动式血液电解质 分析仪检测人体各离子浓度。
[0003] 传统的离子选择性电极由内参比电极、内参比溶液和敏感膜组成。测量时，将那 离子选择性电极与参比电极组成离子传感器，并与外接的测量装置连接构成一个电化学电 池，该电池的电动势与参比电极、内参比电极的电极电位满足如下能斯特方程：
[0004]
【权利要求】
1. 一种测量多项离子浓度的传感器，其特征在于，包括： 基板； 第一电极模块； 第二电极模块，所述第一电极模块和第二电极模块均设置于所述基板上； 绝缘层，所述绝缘层覆盖于所述第一电极模块和第二电极模块上，并且所述绝缘层设 置有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第一电极模块和第二电极模块连通，形成 第一反应腔，所述第二开口与第一电极模块和第二电极模块连通，形成第二反应腔； 盐桥，所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一反应腔 内，且另一端延伸至所述第二反应腔内。
2. 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于， 所述电极模块包括第一选择电极、第二选择电极、固态电解质参比层和离子敏感膜； 所述第一选择电极包括第一反应电极、第一导线和第一接触电极，所述第一反应电极、 第一导线和第一接触电极均设置于所述基板，并且所述第一导线分别与所述第一反应电极 和第一接触电极连接； 所述第二选择电极包括第二反应电极、第二导线和第二接触电极，所述第二反应电极、 第二导线和第二接触电极均设置于所述基板，并且所述第二导线分别与所述第二反应电极 和第二接触电极连接； 所述固态电解质参比层覆盖于所述第一反应电极和第二反应电极上； 所述离子敏感膜位于所述固态电解质参比层上； 所述绝缘层覆盖所述于第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜上， 所述第一开口与所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连通，形成 第一反应腔，所述第二开口与第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连 通，形成第二反应腔。
3. 根据权利要求2所述的传感器，其特征在于， 所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钠离子敏感膜 和钾离子敏感膜， 或者， 所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钠离子敏感膜 和氯离子敏感膜， 或者， 所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钾离子敏感膜 和氯离子敏感膜。
4. 根据权利要求3所述的传感器，其特征在于， 所述传感器还包括盖板和覆盖板； 所述盖板盖设于所述盐桥上； 所述覆盖板覆盖于所述绝缘层和盖板上，并且所述覆盖板设置有第一开孔和第二开 孔，所述第一开孔与所述第一开口对应，所述第二开孔与所述第二开口对应。
5. 根据权利要求2所述的传感器，其特征在于， 所述第一电极模块的第一反应电极与所述第二电极模块的第一反应电极平行设置； 所述第一电极模块的第二反应电极与所述第二电极模块的第二反应电极平行设置。
6. -种测量多项离子浓度的传感器的制造方法，其特征在于，包括： 通过第一印刷设备将银印刷材料印刷在所述基板上，形成第一反应电极和第二反应电 极； 通过第二印刷设备将钼印刷材料印刷在基板上，形成第一导线、第二导线、第一接触电 极和第二接触电极，所述第一导线分别与第一反应电极和第一接触电极连接，所述第二导 线分别与第二反应电极和第二接触导线连接； 对所述反应电极进行擦洗，并擦拭干净； 对所述反应电极进行氧化处理，并且清洗烘干； 在浓度为2. 5m?6. 5mM的碳酸钠溶液中加入质量百分比为2%?7%的明胶，充分搅 匀，形成电解质层浆料，通过第三印刷设备将所述电解质层浆料印刷在反应电极表面，形成 固态电解质参比层； 制作离子成膜液，并通过第四印刷设备将所述离子成膜液印刷固态电解质参比层的表 面，形成离子敏感膜，从而获得第一电极模块，并重复上所述步骤，获得第二电极模块； 将绝缘层印刷在所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜上，其 中，所述绝缘层上设置有第一开口和第二开口，所述第一开口分别与所述第一电极模块的 离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连通形成第一反应腔，所述第二开口分别与所述 第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连通形成第二反应腔； 将所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一反应腔内，且 另一端延伸至所述第二反应腔内。
7. 根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所对所述反应电极进行擦洗，并擦拭干净的步骤包括： 使用无水乙醇对所述反应电极表面进行擦洗，并擦拭干净； 所述对所述反应电极进行氧化处理，并且清洗烘干的步骤包括： 将所述反应电极浸泡到质量百分比为20%的高猛酸钠溶液中IOmin,对表面进行氧化 处理，处理完后用纯化水冲洗干净，并在80°C烘箱中烘干。
8. 根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述固态电解质参比层的厚度为50um ; 所述第三印刷设备的网板为250目，网距I. 5mm，刮板速度15mm/s，压强2. 5kg/cm2。
9. 根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述离子敏感膜的厚度为IOum ; 所述第四印刷设备的网板为150目，网距I. 5mm，刮板速度15mm/s，压强2. 5kg/cm2。
10. 根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述第一电极模块为钾离子电极模块，所述离子成膜液为钾离子成膜液，所述离子敏 感膜为钾离子敏感膜，所述第二电极模块为钠离子电极模块，所述离子成膜液为钠离子成 膜液，所述离子敏感膜为钠离子敏感膜， 或者， 所述第一电极模块为钾离子电极模块，所述离子成膜液为钾离子成膜液，所述离子敏 感膜为钾离子敏感膜，所述第二电极模块为氯离子电极模块，所述离子成膜液为氯离子成 膜液，所述离子敏感膜为氯离子敏感膜， 或者， 所述第一电极模块为钠离子电极模块，所述离子成膜液为钠离子成膜液，所述离子敏 感膜为钠离子敏感膜，所述第二电极模块为氯离子电极模块，所述离子成膜液为氯离子成 膜液，所述离子敏感膜为氯离子敏感膜。
【文档编号】G01N27/27GK104316584SQ201410605576
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】王小龙 申请人:深圳市希莱恒医用电子有限公司