集成Ti/TiO_(2)敏感电极和液接式Ag/AgCl参比电极的pH微纳传感器

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏感电极。采用电化学氯化的方法对银电极进行阳极氯化,再将饱和KCl溶液(3 mol/L)注入参比槽制成Ag/AgCl参比电极。铂电阻丝作为测温元件用于对pH值进行校准,电阻灵敏度约为14.21Ω/℃。在室温下、溶液温度为(13±1)℃时,测试芯片在不同pH值(4~10)溶液中的电压。通过线性分析得到传感器的分辨率约为17.92 mV/pH。控制溶液温度不变,对芯片在不同pH值(4.00、6.00、8.00和10.00)溶液中的电压进行测试,并得到该温度下的传感器分辨率。在不同溶液温度下对传感器的分辨率进行测试。测得不同溶液温度(25、20、15和10℃)下传感器的分辨率分别为28.31、23.45、19.33和13.62 mV/pH。通过温度补偿公式对pH值进行校准,计算得到的理论pH值与实际测量值的偏差≤0.25。传感器芯片具有体积小且易于集成的特点,可应用于各种水环境的检测。

Pt/IrO_(x)-pH超微电化学传感器性能探究及其在铜/不锈钢电偶腐蚀研究中的应用

通过在直径10μm铂超微电极表面电化学沉积一层氧化铱薄膜,获得具有pH响应的全固态铂/氧化铱(Pt/IrO_(x))电化学微传感器,分析了其线性响应、瞬时响应、稳定性和抗典型离子干扰能力。结果表明,制备的Pt/IrO_(x)-pH微传感器电极在pH=1.00~13.00的范围内呈现优异的线性响应性能(R^(2)=0.999);在短期(20000 s内)和长期(110 d内)均具有较高的稳定性;在溶液pH发生变化时,Pt/IrO_(x)-pH传感器电位能瞬间响应;在溶液中加入Fe^(2+)、Cu^(2+)和Cl^(-)时,线性响应不变,抗干扰能力强,但Ti^(3+)的存在会影响检测的准确性。进一步将制备的Pt/IrO_(x)-pH超微传感器电极应用于铜和304不锈钢在pH=2.00的3.5%NaCl溶液中电偶腐蚀行为研究,SECM面扫描和线扫描结果结合OCP的变化,表明Cu和304 SS在开始发生电偶腐蚀时,Cu为阴极,304不锈钢为阳极,而当浸泡至12 h时,发生阴阳极极性反转,此时Cu为阳极,而304不锈钢为阴极,且Cu表面pH更低。