[发明专利]一种低成本高通量电化学与光电化学传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将导电材料和/或光电材料的分散液通过过滤方案或喷墨打印方案沉积到基底或微孔或纳孔滤膜表面构筑大面积、高均匀、高导电的薄膜电极和/或光电薄膜；

步骤2)：采用激光或机械切割等技术，在步骤1)得到的薄膜电极和/或光电薄膜上构筑微孔阵列；

步骤3)：采用胶粘或热压方式将步骤2)得到的微孔阵列薄膜电极和/或光电薄膜组装成堆叠结构的集成化可寻址两电极微孔阵列传感器，并采用UV打印、丝网印刷或胶带模板方式对所述可寻址两电极微孔阵列传感器进行绝缘封装，所述堆叠结构包含底层的盘状工作电极和上层的环盘状参比电极；

步骤4)：在步骤3)得到的绝缘封装后的可寻址两电极微孔阵列传感器表面滴加测试溶液形成液滴检测池阵列，基于电和/或光激发信号对液滴检测池阵列的寻址激发，采用单通道电化学检测设备以及自动或手动寻址检测设备，实现高通量的电化学和/或光电化学检测，即得到低成本高通量电化学和/或光电化学传感器。

2.根据权利要求1所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述导电材料选自金、银、铂、碳纳米管、石墨烯的纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米片中的一种或多种组成的复合导电材料；优选地，所述步骤1)中，所述光电材料选自富勒烯、硫化铋、硫化银、钒酸铋中的一种或其与纳米金、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种组成的复合光电材料。

3.根据权利要求1所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述过滤方案是将导电材料的分散液通过过滤方式沉积到微孔或纳孔滤膜表面后，经过干燥即可形成大面积、高均匀、高导电的薄膜电极。

4.根据权利要求1所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述喷墨打印方案是将导电材料或其前驱体的分散液通过喷墨打印方式沉积基底表面后，经过干燥即可形成大面积、高均匀、高导电的薄膜电极。

5.根据权利要求1所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述过滤方案是将导电材料与光电材料通过混合或分层过滤方式沉积到微孔或纳孔滤膜表面，经过干燥即可形成大面积、高均匀、高导电的光电薄膜。

6.根据权利要求1所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述的喷墨打印方案是将导电材料与光电材料混合溶液喷墨打印到基底上，或者先喷墨打印大面积连续导电薄膜、再喷墨打印连续或图案化光电材料层，经过干燥即可形成大面积、高均匀、高导电的光电薄膜或图案。

7.根据权利要求3或5所述的低成本高通量电化学和/或光电化学传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述微孔或纳孔滤膜材料选自纤维素、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、尼龙、聚醚、聚砜、氧化铝或其衍生物。

8.一种权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的低成本高通量电化学传感器，其特征在于，所述低成本高通量电化学传感器包括按阵列排布的多个微孔阵列检测池(5a)，每个微孔阵列检测池(5a)包含底层的盘状工作电极(1a)、中层的环盘状参比电极(2a)、上层的测试溶液(3a)以及溶液顶部进行寻址检测的对电极(4a)，所述工作电极(1a)和所述参比电极(2a)粘接，所述参比电极(2a)表面采用镂空胶带、绝缘漆或油墨进行封装。