[发明专利]一种喷墨印刷制备微电极阵列传感器的方法及其应用

摘要

本发明涉及一种喷墨印刷制备微电极阵列传感器的方法，其中微电极阵列传感器由工作电极、对电极和参比电极组成，其中工作电极由基底层、工作电极金电极层、工作电极印刷银电极层、电极防水层和生物敏感层构成，对电极由对电极金电极层、对电极印刷银电极层和对电极防水层构成，参比电极由参比电极金电极层、参比电极印刷银电极层和参比电极防水层构成，通过喷墨印刷方法制备，本发明所得微电极阵列传感器可以作为DO传感器，温度传感器，pH传感器和电导率传感器应用于废水处理领域中，对多种水质参数进行实时检测。微电极阵列传感器结构紧凑，尺寸较小，其具备精度高，响应快，制备过程简单，可控性强且成本低廉的优势。

主权项

1.一种喷墨印刷制备微电极阵列传感器的方法，其特征在于，所述微电极阵列传感器用于测量pH值，DO值，温度和电导率，制备方法包括以下步骤：A、将尺寸为20×25cm的聚氯乙烯薄膜以压板固定于喷墨打印机中，真空环境下升温至35℃，得到所需基底；B、将构成工作电极金电极层、对电极金电极层或参比电极金电极层的材料以8％的质量百分浓度按照预设形状和位置喷墨打印于步骤A所得基底上，升温至200℃持续加热3分钟，依次得到工作电极金电极层、对电极金电极层或参比电极金电极层；C、将步骤B所得薄膜以去离子水冲洗，再将构成工作电极印刷银电极层、对电极印刷银电极层或参比电极印刷银电极层的材料以8％的质量百分浓度按照预设形状和位置喷墨打印于步骤B所得工作电极金电极层、对电极金电极层或参比电极金电极层上，150℃持续加热10分钟，依次得到工作电极印刷银电极层、对电极印刷银电极层或参比电极印刷银电极层；D、将构成电极防水层、对电极防水层或参比电极防水层的材料以8％的质量百分浓度按照预设形状和位置喷墨打印于步骤C所得工作电极印刷银电极层、对电极印刷银电极层或参比电极印刷银电极层上，再按照预设形状和位置将质量百分浓度为0.05％的葡萄糖氧化酶水溶液喷墨打印于工作电极印刷银电极层上，200℃持续加热3分钟，依次得到电极防水层、对电极防水层或参比电极防水层，得到间距为3cm的微电极阵列传感器；E、将步骤D所得微电极阵列传感器放置于浓度为0.18mol/L的硫酸中，并将其与恒电位仪相连接，从‑0.2V循环至+1.5V，对微电极阵列传感器进行清洁；F、在‑2.0V至+0/8V的扫描电位下，使用循环伏安法对微电极阵列传感器中由工作电极金电极层、工作电极印刷银电极层和电极防水层构成的工作电极以电化学涂覆氧化锑层对其进行修饰，扫描速率为100mV/s，持续时间为12周期；G、将微电极阵列传感器浸入到1mL，pH为7.4的PBS缓冲溶液中放置2天；H、将步骤G所得微电极阵列传感器与铜线连接并涂以密封硅胶；步骤B，构成所述参比电极金电极层的材料为直径是3nm的金纳米颗粒油墨。