柔性电化学溶解氧传感器及其制备方法

文档序号:36390447发布日期:2023-12-15 08:23阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种柔性电化学溶解氧传感器,其特征在于,包括柔性基底、反应电极、电解液、溶解氧透过膜、温度传感元件以及信号采集电路,其中,所述柔性基底包括阵列式结构的若干个空腔,所述电解液充满各所述空腔内部,所述反应电极内封装于各所述空腔内部,所述空腔的一侧开口通过柔性材料密封,另一侧开口封盖有所述溶解氧透过膜,以使溶解氧透过所述溶解氧透过膜与所述空腔内的所述反应电极及所述电解液发生电化学反应,所述信号采集电路包括溶解氧电极信号子电路与温度传感元件信号子电路,各所述空腔内部的所述反应电极与所述溶解氧电极信号子电路连接,所述温度传感元件与所述温度传感元件信号子电路连接,所述信号采集电路用于采集所有的所述空腔内发生的电化学反应时的反应电流及所述温度传感元件所测得的环境温度。

2.根据权利要求1所述的柔性电化学溶解氧传感器,其特征在于,所述柔性基底包括上层封装衬体与下层封装衬体,所述反应电极内封于所述上层封装衬体的腔体内部,所述上层封装衬体的腔体上侧开口通过所述柔性材料密封,所述上层封装衬体的腔体下侧开口封盖所述溶解氧透过膜,并与所述下层封装衬体的腔体上侧开口一一对应粘贴,所述温度传感元件粘贴在所述上层封装衬体的表面,并被所述柔性材料包裹密封,所述温度传感元件的引线与所述温度传感元件信号子电路连接。

3.根据权利要求2所述的柔性电化学溶解氧传感器,其特征在于,所述反应电极包括反应部分与引线连接部分,所述反应部分内封于所述上层封装衬体的腔体内部,并与腔体内部的电解液进行电化学反应,所述引线连接部分设于腔体外部并通过柔性材料包裹后与所述溶解氧电极信号子电路连接。

4.根据权利要求3所述的柔性电化学溶解氧传感器,其特征在于,所述反应电极包括反应阳极与反应阴极,所述反应阳极的反应部分与所述反应阴极的反应部分分别粘贴于所述上层封装衬体的腔体内壁两侧,所述反应阳极的引线连接部分与所述溶解氧电极信号子电路的阳极总线连接,所述反应阴极的引线连接部分与所述溶解氧电极信号子电路的阴极总线连接。

5.根据权利要求1所述的柔性电化学溶解氧传感器,其特征在于,所述柔性基底是基于所述柔性材料制作而成,所述柔性材料包括聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺及聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种。

6.一种应用于权利要求1至5任一项所述的柔性电化学溶解氧传感器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述反应电极包括反应阳极与反应阴极,所述在柔性薄膜基底上制备出反应电极包括:

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述柔性基底包括具备阵列式的空腔结构的上层封装衬体,所述在粘贴好所述反应电极后的各所述空腔的一侧开口封装一层柔性材料,包括:

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述柔性基底还包括具备阵列式的空腔结构的下层封装衬体,所述在封装好的所述柔性基底的空腔内注满电解液后,在各所述空腔的另一侧开口封盖溶解氧透过膜,包括:


技术总结
本发明公开一种柔性电化学溶解氧传感器及其制备方法,包括柔性基底、反应电极、电解液、溶解氧透过膜、温度传感元件以及信号采集电路,柔性基底包括阵列式结构的若干个空腔,电解液充满各空腔内部,反应电极内封装于各空腔内部,空腔的一侧开口通过柔性材料密封另一侧开口封盖有溶解氧透过膜,反应电极与信号采集电路的溶解氧电极信号子电路连接,温度传感元件与信号采集电路的温度传感元件信号子电路连接,以采集空腔内发生的电化学反应时的反应电流以及温度传感元件所测得的环境温度,通过环境温度对传感器进行校准补偿,传感器具备柔性和可穿戴的功能,且阵列式结构实现更低浓度和更高精度的测量,反应电极通过采用内封方式避免电极脱落问题。

技术研发人员:李道亮,徐先宝,王聪,杜壮壮,白壮壮,王帅星,孙传钰,胡洋,白羽
受保护的技术使用者:中国农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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