[发明专利]一种铵离子传感器及其制备方法

说明书

本发明公开一种铵离子传感器及其制备方法，其中，所述铵离子传感器包括：基底、间隔设置在所述基底上的参比电极和工作电极；所述工作电极包括依次层叠设置的金属电极层、枝状金纳米材料层、导电聚合物层、铵离子选择膜，所述金属电极层贴合所述基底设置，所述导电聚合物层贴合所述枝状金纳米材料层的一侧，按照枝状金的形状包裹在所述枝状金表面。本发明中导电聚合物层与枝状金纳米材料层中的枝状金共形，有利于电子传输，减少电位漂移，使得铵离子传感器具有良好的性能，具有低的检测下限和宽的传感范围，实现对各种体液中不同铵离子浓度的灵敏、稳定的实时无创监测，进行铵离子检测时不会产生毒性物质且可实现体液中铵离子的连续检测。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种铵离子传感器及其制备方法。

背景技术

氨(NH₃)以铵离子(NH₄⁺)的形式广泛的存在于各种体液中，铵离子在体液中浓度的高低，是反应人类生理功能是否正常的重要指标之一。因此，检测铵离子的技术在健康监测领域有着重要的意义。

目前铵离子的检测方法有比色法和色谱法，其中比色法基于纳氏(Nessler)试剂和土壤脲酶活性检测试剂盒(Berthelot)的靛酚反应，反应过程中产生的酚类物质及其副产物具有剧毒。而使用色谱的铵离子检测方法，结合荧光检测设备需要检测样品的荧光来得出铵离子的浓度。这些传统的采用光学的铵离子检测方法，需要大型专业的仪器和较为专业的操作人员，难以实现体液中铵离子的连续检测。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铵离子传感器及其制备方法，旨在解决现有铵离子检测方法会产生毒性物质且无法实现体液中铵离子的连续检测的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种铵离子传感器，其中，所述铵离子传感器包括：

基底、间隔设置在所述基底上的参比电极和工作电极；

所述工作电极包括依次层叠设置的金属电极层、枝状金纳米材料层、导电聚合物层、铵离子选择膜，所述金属电极层贴合所述基底设置，所述导电聚合物层贴合所述枝状金纳米材料层的一侧，按照枝状金的形状包裹在所述枝状金表面。

可选地，所述导电聚合物层包括聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸盐。

可选地，所述参比电极包括依次层叠设置的Ag/AgCl电极层和参比膜，其中，所述Ag/AgCl电极层贴合所述基底设置。

可选地，所述参比膜包括聚乙烯醇缩丁酸和氯化钠。

本发明的第二方面，提供一种本发明如上所述的铵离子传感器的制备方法，其中，包括步骤：

提供基底；

在所述基底上依次形成金属电极层、枝状金纳米材料层、导电聚合物层、铵离子选择膜，得到工作电极；其中，所述导电聚合物层通过电化学沉积方法形成；

在所述基底上形成与所述工作电极间隔设置的参比电极。

可选地，在所述基底上依次形成金属电极层、枝状金纳米材料层、导电聚合物层、铵离子选择膜，得到工作电极的步骤具体包括：

提供金属墨水，采用点胶打印法，将所述金属墨水打印在所述基底上，干燥后，形成所述金属电极层；

采用脉冲电位法，在所述金属电极层上沉积金，形成所述枝状金纳米材料层；

采用脉冲电位法，在所述枝状金纳米材料层上沉积导电聚合物，形成所述导电聚合物层；