[发明专利]土壤硝态氮快速检测传感器阵列及其检测方法

权利要求书

1.一种土壤硝态氮快速检测传感器阵列，其特征在于，包括银-氯化银参比电极和多个聚吡咯聚合物敏感膜传感器，所述参比电极和多个传感器并行排列，所述传感器包括基底和位于所述基底上的、掺杂有硝酸根的聚吡咯聚合物薄膜。

2.如权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列还包括支架，所述参比电极和传感器均固定在所述支架上。

3.如权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，所述基底为石墨碳棒。

4.如权利要求3所述的传感器阵列，其特征在于，所述传感器还包括两端开口的玻璃管、环氧树脂、封帽和导线，所述环氧树脂、石墨碳棒以及掺杂有硝酸根的聚吡咯聚合物薄膜均位于所述玻璃管内，所述封帽位于玻璃管一端的封口，所述导线穿过所述封帽与所述石墨碳棒连接。

5.一种利用权利要求1～4中任一项所述的传感器阵列检测硝态氮含量的方法，其特征在于，包括传感器阵列的标定步骤和土壤硝态氮的测定步骤；

所述传感器阵列的标定步骤包括：

S11、清洗所述传感器阵列，直至所述多个传感器的电势测量值与参比电极的电势测量值之差保持不变，即所述参比电极与传感器达到反应平衡；

S12、选用已知浓度的硝酸盐溶液作为标定溶液通入多个检测池，并在各检测池中插入所述多个传感器和参比电极，记录所述参比电极与各传感器达到反应平衡时，各传感器的电势测量值，此时的电势测量值为平衡电势；

S13、用下式(1)表示各传感器的电势测量值与硝态氮NO₃^--N摩尔浓度的负对数之间的线性响应关系：

E_a-S_alog(Mol)+E_0a                                    (1)

式中，Mol为硝态氮NO₃^--N摩尔浓度；E_a为第a支传感器的电势测量值；S_a为第a支传感器的电势响应斜率；E_0a为第a支传感器的标准电势；a的取值为1～N，N为传感器的数量；

然后将各传感器的平衡电势代入式(1)，利用偏最小二乘法，计算得出式(1)中的参数E_0a、S_a的值，由此得出传感器阵列标定方程(1)；

第a支传感器测出的Mol值的计算公式如下式(2)：

Mol＝10^-(Ea-Eoa)/Sa                               (2)

所述土壤硝态氮的测定步骤包括：

S21、清洗所述传感器阵列，直至各传感器的电势测量值与参比电极的电势测量值之差保持不变，即所述参比电极与传感器达到反应平衡；

S22、利用传感器阵列并行检测N组待测溶液的电势测量值；

S23、利用已获取的传感器阵列检测方程式(2)，测出待测溶液中的硝态氮NO₃^--N摩尔浓度。