[发明专利]铵离子微电极及其制作方法

说明书

本发明提供一种铵离子微电极。所述铵离子微电极包括绝缘基底、叠设于所述绝缘基底一表面的内参比电极和绝缘层、含有电解质的凝胶层、铵离子敏感膜层、抗干扰层；所述绝缘层在所述绝缘基底表面环绕于所述内参比电极，且与所述内参比电极之间具有间隙，所述凝胶层填充于所述绝缘层与所述内参比电极形成的间隙中并且覆盖所述内参比电极；所述铵离子敏感膜层层叠于所述凝胶层表面，所述抗干扰层层叠于所述铵离子敏感膜层表面。该发明的铵离子微电极具有响应速度快、灵敏度高、稳定性好，寿命长的特点。

技术领域

本发明属于铵离子检测技术领域，具体涉及一种铵离子微电极及其制作方法。

背景技术

测量铵离子含量的传统方法主要有纳试剂法、滴定法、离子色谱法、光谱分析法、氨气敏电极法。其中，钠氏试剂法是根据游离的氨或NH₄⁺等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物。这种络合物的色度与氨氮的含量成正比，通常可在波长410～425nm范围内测其吸光度，并计算其含量。滴定法测量铵离子是利用铵盐与甲醛进行反应，定量地生成六次甲基四铵盐和H⁺，然后利用NaOH进行滴定。离子色谱法是利用铵离子在离子色谱仪流动相和固定相之间的离子交换达到分离离子的目的，并根据待测铵离子浓度与电导检测器的响应信号成比例换算成含量的一种方法。光谱分析法就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法，铵离子测定领域应用最广泛的紫外-可见吸收光谱。这种光谱是由物质吸收波长范围在200～760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱。氨气敏电极法是利用NH₃扩散到电极表面，引起电极的pH发生变化进行测定。

上述的测试方法中，纳氏试剂法的纳氏试剂制作过程复杂，实验产物Hg²⁺会对环境造成二次污染。滴定法测定铵离子采用指示剂指示滴定终点，这种方法不够灵敏，易受人为因素的干扰，从而导致较大的误差。尽管离子色谱法可以实现无损、无污染、快速检测，但是这种方法探测宽度不够，而且离子色谱法无法使得NH₄⁺与Na⁺、K⁺分离，因此受到Na⁺、K⁺干扰较大。光谱法通常操作复杂，一些操作仪器比较昂贵。氨气敏电极法检测之间，需要加入强碱对样品进行前处理，使铵根离子转变为NH₃，在处理过程中会有少量氨气逸出，导致检测误差大，重复性差。此外，上述方法对样品需求量都比较大，不能满足细胞培养行业对微量样品测试的需求，因此有必要寻求一种快速、便捷、准确、样品需求量少且无毒无污染的检测方法。

发明内容

针对目前铵离子测试样品需求量过大无法满足微量样品测试需求且测试过程复杂、耗时长、易受钾离子/钠离子干扰而导致测试结果误差大、重复性差等问题，本发明提供一种铵离子微电极及其制作方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种铵离子微电极，所述铵离子微电极包括绝缘基底、叠设于所述绝缘基底一表面的内参比电极和绝缘层、含有电解质的凝胶层、铵离子敏感膜层、抗干扰层；

其中，所述绝缘层在所述绝缘基底表面环绕于所述内参比电极，且与所述内参比电极之间具有间隙，所述凝胶层填充于所述绝缘层与所述内参比电极形成的间隙中并且覆盖所述内参比电极；

所述铵离子敏感膜层层叠于所述凝胶层表面，所述抗干扰层层叠于所述铵离子敏感膜层表面。

相应地，一种铵离子微电极的制作方法，至少包括以下步骤：

步骤S01.在绝缘基底表面形成一层内参比电极，同时在所述内参比电极的四周形成围绕所述内参比电极的绝缘层，所述内参比电极与所述绝缘层具有间隙；

步骤S02.将形成含有电解质的凝胶层的原料填充于所述间隙中并且覆盖所述内参比电极，使其形成含有电解质的凝胶层；