[发明专利]一种三电极体系、电化学传感器及其制备方法、电化学工作站及其应用

权利要求书

1.一种三电极体系，其特征在于，所述三电极体系包括工作电极、对电极和参比电极，所述工作电极和对电极的工作面积区表面均设置有纳米不锈钢材料的碳浆油墨层。

2.根据权利要求1所述的三电极体系，其特征在于，所述纳米不锈钢材料的碳浆油墨层中纳米不锈钢材料的质量百分含量为0.1-2％；

优选地，所述纳米不锈钢材料为不锈钢纳米粉；

优选地，所述纳米不锈钢材料的粒径为500-1000nm；

优选地，所述纳米不锈钢材料的碳浆油墨层的厚度为10-20μm。

3.根据权利要求1或2所述的三电极体系，其特征在于，所述工作电极、参比电极以及对电极的导电区表面均设置有导电层；

优选地，所述导电层为碳浆油墨和银浆油墨的混合物；

优选地，所述导电层中碳和银的摩尔比为1:1-1:10，优选1:1-1:5；

优选地，所述导电层的厚度为5-15μm；

优选地，所述参比电极的工作面积区表面设置有氯化银层；

优选地，所述氯化银层的厚度为8-18μm。

4.一种电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器包括基板、设置在基板上的绝缘层和接触反应层、以及位于绝缘层和接触反应层表面的围堰膜层；所述接触反应层为权利要求1-3任一项所述的三电极体系。

5.根据权利要求4所述的电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在基板上的三电极体系的导电区表面均印刷碳浆油墨和银浆油墨的混合浆料层，干燥，得到预制品A；

(2)将步骤(1)得到的预制品A中的工作电极和对电极的工作面积区均印刷含有纳米不锈钢材料的碳浆油墨层，干燥，得到预制品B；

(3)将步骤(2)得到的预制品B中的参比电极的工作面积区印刷氯化银层，而后在基板的绝缘区印刷绝缘层，干燥，得到预制品C；

(4)将步骤(3)得到的预制品C的绝缘层表面上粘贴围堰膜层，得到所述电化学传感器。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为80-120℃；

优选地，步骤(2)所述干燥的温度为80-120℃；

优选地，步骤(3)所述绝缘层的材质为绝缘绿油；

优选地，步骤(3)所述干燥的温度为100-140℃；

优选地，步骤(4)所述围堰膜层为具有单面粘性的PET膜层。

7.一种电化学工作站，其特征在于，所述电化学工作站包括电化学分析系统以及权利要求4所述的电化学传感器。

8.一种如权利要求7所述的电化学工作站在重金属离子检测中的应用；

优选地，所述重金属离子包括铅离子、镉离子和铜离子；

优选地，所述重金属离子为食品中或环境中的重金属离子。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属离子检测的方法包括如下步骤：

(1)制定重金属离子标准溶液浓度和电流强度的标准曲线；

(2)将待测样品通过电化学工作站测试其电流强度，根据步骤(1)得到的标准曲线定量待测样品中重金属离子的浓度。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述步骤(2)还包括将待测样品进行前处理；

优选地，所述前处理包括如下步骤：

(1)将待测样品研磨，酸处理，离心，得到上清液；

(2)将步骤(1)得到的上清液调pH至3-5，而后用缓冲溶液定容，得到前处理后的样品；

优选地，步骤(1)所述酸处理的酸为硫酸、盐酸、高氯酸或硝酸中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述酸处理中酸的浓度为0.5-5mol/L；

优选地，步骤(1)所述离心的时间为2-5min；

优选地，步骤(2)所述pH是通过氢氧化钠溶液调节；

优选地，步骤(2)所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液和/或醋酸盐缓冲溶液。