用于氨氮检测的无透气膜安培型氨气微传感器及系统

设计并制备了一种无透气膜的安培型氨气微传感器,并构建了氨氮检测系统,该系统实现了将溶液中的氨氮转化为氨气,并应用所设计的微传感器检测气态氨氮.采用MEMS工艺制备组成该微传感器的微电极芯片,氨敏感材料选用铂黑,通过电化学方法修饰于微电极表面.在微电极芯片的SU-8微池中滴入微量LiCl溶液,形成可使氨气迅速扩散到电极表面的薄层电解液.使用自行设计的氨氮检测系统对不同浓度氨氮样品进行检测,对微传感器的时间响应特性、线性度、灵敏度及重复性进行了测试和分析.微传感器的线性范围为0.2 mg/L～4 mg/L,线性相关系数为0.984 7,检测下限为0.2 mg/L,达到90%响应信号所需的时间在3 min以内.结果表明,使用安培型氨气微传感器检测氨氮的方法是可行的.

基于微型氨气敏感单元的氨氮检测系统研究

设计并制备了一种具有微池薄液层结构的安培型氨气微传感器,并以此微传感器构建了氨氮检测系统,探索了使用安培型氨气微传感器检测氨氮的方法。该微传感器为采用MEMS工艺制备的微电极芯片。在微传感器的设计中,将传统的薄层电解液与腔体两结构融为一体,省去了腔体结构,有效减小了体积。氨敏感材料选用铂黑,通过电化学方法修饰于微电极表面。薄层电解液选用保湿性较好的LiCl溶液。使用自行设计的氨氮检测系统对不同浓度氨氮样品进行检测,线性范围0.4～5(mg/L),线性相关系数0.992,检测下限0.2(mg/L),达到90%响应信号所需的时间在2 min以内。结果表明,使用安培型氨气微传感器检测氨氮的方法是可行的。微池薄液层的设计使传感器结构简单、便于加工,同时使氨气可以迅速扩散到电极表面,保证了传感器的响应速度。