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基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器及其制备方法技术

技术编号:22013641 阅读:39 留言:0更新日期:2019-09-03 23:23
本发明专利技术属于柔性传感器领域,具体公开了基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器。柔性钙钾离子检测传感器包括两个工作电极、Ag/AgCl参比电极和耐高温高分子膜柔性基底;两工作电极分别为钙离子选择性电极和钾离子选择性电极,耐高温高分子膜柔性基底具有第一电路和第二电路,工作电极在耐高温高分子膜柔性基底的电极结构为柔性基底/第二电路/导电高分子聚合物/石墨烯/特异性钙(钾)离子检测混合物。本发明专利技术还公开了上述传感器的制备方法,该制备方法操作可控,重现性高,传感器在0.25~2mM的钙、钾离子浓度下,能够显示出特有的开路电位;高灵敏度、高特异性、低干扰,综合性能突出,能够实现长时间进行实时检测。

Flexible Calcium and Potassium Ion Detection Sensor Based on Graphene Composites and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器及其制备方法
本专利技术属于柔性传感器领域,涉及一种基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器、及其制备方法。
技术介绍
传感器广泛应用于医疗诊断、药物检验、食品检查、环境保护、生物工程和军事等各个领域,其中,最为明显的是在医学领域。简单的如血压、温度等物理量的测量,以及pH值、血糖、血钙和血钾等化学量测试;复杂的如DNA鉴定、基因诊断等生物量测试。传感器精确度、灵敏度、可持续性、稳定性等性能尤为重要。为了实现实时检测,并能完美贴合于人体,具有生物相容性,柔性传感器被广泛研究。目前对柔性传感器的要求主要有:高灵敏度、宽响应范围;微型化、集成化;适用于多种应用环境。石墨烯是由碳原子紧密堆砌成且具有2D蜂窝晶格的一种最理想的二维纳米材料。石墨烯可以被认为是剥离的石墨分子层,其中每一个原子都是sp2杂化的,这有助于p轨道上的剩余电子形成大的π键,π电子可自由移动,因而石墨烯拥有良好的导电性。正是由于sp2杂化,石墨烯是以蜂窝状正六边形晶格堆积而成,因而造就了其超大的比表面积和丰富的孔隙结构,具备超强的吸附能力。在检测过程中,石墨烯能够进一步促使离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器,其特征在于:所述柔性钙钾离子检测传感器包括两个工作电极、一个参比电极和耐高温高分子膜柔性基底;两个所述工作电极分别为钙离子选择性电极和钾离子选择性电极,所述钙离子选择性电极含有由石墨烯、导电高分子聚合物和特异性钙离子检测混合物组成的复合材料,所述钾离子选择性电极含有由石墨烯、导电高分子聚合物和特异性钾离子检测混合物组成的复合材料,所述钙离子选择性电极或钾离子选择性电极的石墨烯形成于导电高分子聚合物的上层,所述参比电极为Ag/AgCl电极,所述耐高温高分子膜柔性基底具有第一电路和第二电路,所述第一电路一端与外部装置连接,另一端与第二电路电连接,所述...

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯复合材料的柔性钙钾离子检测传感器,其特征在于:所述柔性钙钾离子检测传感器包括两个工作电极、一个参比电极和耐高温高分子膜柔性基底;两个所述工作电极分别为钙离子选择性电极和钾离子选择性电极,所述钙离子选择性电极含有由石墨烯、导电高分子聚合物和特异性钙离子检测混合物组成的复合材料,所述钾离子选择性电极含有由石墨烯、导电高分子聚合物和特异性钾离子检测混合物组成的复合材料,所述钙离子选择性电极或钾离子选择性电极的石墨烯形成于导电高分子聚合物的上层,所述参比电极为Ag/AgCl电极,所述耐高温高分子膜柔性基底具有第一电路和第二电路,所述第一电路一端与外部装置连接,另一端与第二电路电连接,所述工作电极和/或参比电极加工在第二电路的上表面。2.权利要求1所述的柔性钙钾离子检测传感器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:制备具有电路的柔性基底:将第一电路和第二电路制备在耐高温高分子膜柔性基底上,随后进行表面清洗去除处理;S2:在柔性基底层上制备工作电极:1)将导电高分子聚合物——聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐的混合物制备到耐高温高分子膜柔性基底的第二电路表面,先用去离子水冲洗,再用无水乙醇冲洗,自然风干;2)石墨烯转移:将石墨烯薄层转移至已沉积导电高分子聚合物的电极上,避光,自然风干;3)制备特异性钙离子检测混合物:称取双(2-乙基己基)癸二酸酯(DOS),四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钠(NaTFPB),高分子量聚氯乙烯(PVC),钙离子载体Ⅱ(ETH129)溶解于四氢呋喃(THF)中,配制成特异性钙离子检测混合物;4)制备特异性钾离子检测混合物:称取双(2-乙基己基)癸二酸酯(DOS),四苯基硼酸钠(NaTPB),高分子量聚氯乙烯(PVC),缬氨霉素,并溶解于环己酮中,配制成特异性钾离子检测混合物;5)特异性钙离子或钾离子检测混合物转移:分别取特异性钙离子检测混合物或特异性钾离子检测混合物覆盖在已转移石墨烯薄层且沉积导电高分子聚合物的电极上,制得钙离子选择性电极或钾离...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨丽坤金磊刘向阳
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建,35

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