[发明专利]电极修饰的重金属离子微流控检测芯片及制备方法

权利要求书

1.一种电极修饰的重金属离子微流控检测芯片，包括微流控模块(1)和三电极传感器(2)，其中：

所述微流控模块(1)内部包含微通道(10)，所述微通道(10)的两端设置有与外部连通的进液管(12)和出液管(13)；所述三电极传感器(2)包括设置于卡片状底板(20)上的三个全固态平面电极，分别为工作电极(21)、辅助电极(22)和参比电极(23)，所述三电极传感器(2)一端为接口区(24)，所述三个全固态平面电极引线末端的触脚(240)排列在所述接口区(24)内；所述微流控模块(1)在所述微通道(10)底部设置有匹配所述三电极传感器(2)的传感器插槽(11)；当所述三电极传感器(2)插入所述传感器插槽(11)后，所述三个全固态平面电极与所述微通道(10)实现连通，所述接口区(24)留在所述传感器插槽(11)之外；其特征在于：

所述微流控模块(1)为3D打印的透明柔性器件，其内部的所述微通道(10)、所述进液管(12)、所述出液管(13)和所述传感器插槽(11)随所述微流控模块(1)的打印一体成型；所述工作电极(21)为裸碳电极，表面以多孔纳米NiMn₂O₄修饰；所述辅助电极(22)为Ag电极；所述参比电极(23)为Ag/AgCl电极；

所述多孔纳米NiMn₂O₄的制备步骤包括：

将MnCl₂·6H₂O 20mmol/L，NiCl₂·6H₂O 40mmol/L，Mn(NH₂)₂120mmol/L和NH₄F 0.1g溶解在5mL乙醇和30mL去离子水中，剧烈搅拌30min；待溶液自然冷却到室温后，用蒸馏水清洗反应产物至少5次后进行干燥；将反应产物在2℃/min的管式炉中进行空气退火，并在350℃下保持3h，制得多孔纳米NiMn₂O₄粉末；

修饰所述工作电极的步骤包括：

将所述多孔纳米NiMn₂O₄粉末加入甲醇溶液中，超声使其分散均匀；

移取5μL溶液滴涂于工作电极的碳层表面，于室温晾干；

移取5μL质量百分比为0.5％的Nafion溶液涂敷在滴涂了多孔纳米NiMn₂O₄的工作电极表面，室温干燥3h，即制得多孔纳米NiMn₂O₄修饰的工作电极。

2.根据权利要求1所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述微通道(10)为鞍形薄层，所述进液管(12)和出液管(13)分别连接在所述微通道(10)的两个鞍形端部，并沿与端部相切方向延伸。

3.根据权利要求1所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述进液管(12)和所述出液管(13)分别具有凸出所述微流控模块(1)表面的进液管口(121)和出液管口(131)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述接口区(24)和所述触脚(240)按照USB规格设置，使所述接口区(24)可直接插入USB接口(3)，且所述触脚(240)可与USB接口(3)的引脚对应连通。