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一种用于检测水中重金属的微纳传感器制造技术

技术编号:23179946 阅读:37 留言:0更新日期:2020-01-22 04:26
提供一种用于检测水中重金属的微纳传感器,包括键合成一体的硅基片(21)与玻璃基片(1),玻璃基片(1)键合面上分别设置消解电极(3)及其阴极铂对电极(4)、检测电极(10)及其检测对电极(9)与Ag/AgCl参比电极(7),消解电极(3)包括消解基层与消解微柱阵列,检测电极(10)包括检测基层与检测微柱阵列,硅基片(21)键合面上在以上各电极相对应位置分别开设消解池(20)、阴极电极池(16)、检测池(19)、储液腔(17);构建水样消解处理和检测一体化微芯片,实现现场实际水样中重金属快速手持式检测和分析。

A micro nano sensor for the detection of heavy metals in water

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测水中重金属的微纳传感器
本技术涉及一种用于检测水中重金属含量的微纳传感器,属于传感器
,也属于环境保护
本技术微纳传感器重金属电化学氧化消解与检测电极集成一体,实现重金属消解和检测同步进行。
技术介绍
近年来,随着我国工农业的快速发展和城市化进程的加速,大量工业废水排入江河、湖泊和水库中,导致很多地区出现了重金属污染物超标的问题,给自然环境和人类身体健康带来严重的危害。因此水体中重金属含量的快速检测分析对预防和处理水体的污染情况具有重要的意义。因水体环境较为复杂,在进行检测前需要进行水样预处理,常规的前处理方法需要加入大量的强酸并需要加热操作,耗时长。采用光谱法检测重金属等耗时长,且需要专门的大型设备,难以满足水体中重金属快速检测的需求。因此急需发展一种集水样前处理和检测于一体的传感器。完整的重金属分析检测包括以下几个过程:水样采集、水样前处理、分析测试、数据处理和分析。实际水样中重金属的存在形式多样,包括无机结合态、有机结合态、可过滤态和悬浮态,想测得总量,需将所有形态的重金属转为可测的形态,使得待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测水中重金属的微纳传感器,包括可与玻璃键合的表面为(100)晶面、双面抛光并氧化的硅基片(21),所述硅基片(21)上面以与其键合的方式覆盖有Pyrex7740玻璃基片(1),二者键合成一体;其特征在于,所述玻璃基片(1)键合面上分别设置用于将待测水样中重金属消解成离子态的消解电极(3)及其阴极铂对电极(4),用于检测消解后水样中重金属含量的检测电极(10)及其检测对电极(9)与Ag/AgCl参比电极(7),所述消解电极(3)包括厚度为纳米级的块状消解基层与设置其上面的消解微柱阵列,消解基层包括先后由lift-off工艺形成的块状铂基层与二氧化铅电镀层,每个消解微柱包括消解微柱芯...

【技术特征摘要】
1.一种用于检测水中重金属的微纳传感器,包括可与玻璃键合的表面为(100)晶面、双面抛光并氧化的硅基片(21),所述硅基片(21)上面以与其键合的方式覆盖有Pyrex7740玻璃基片(1),二者键合成一体;其特征在于,所述玻璃基片(1)键合面上分别设置用于将待测水样中重金属消解成离子态的消解电极(3)及其阴极铂对电极(4),用于检测消解后水样中重金属含量的检测电极(10)及其检测对电极(9)与Ag/AgCl参比电极(7),所述消解电极(3)包括厚度为纳米级的块状消解基层与设置其上面的消解微柱阵列,消解基层包括先后由lift-off工艺形成的块状铂基层与二氧化铅电镀层,每个消解微柱包括消解微柱芯与溅射在消解微柱芯表面的纳米金层;所述阴极铂对电极(4)为由lift-off工艺形成的厚度为纳米级的块状铂基层;所述检测电极(10)包括厚度为纳米级的块状检测基层与设置其上面的检测微柱阵列,检测基层包括由先后二次lift-off工艺形成的铂基层与金基层,每个检测微柱包括检测微柱芯与溅射在检测微柱芯表面的纳米金层;所述检测对电极(9)为由lift-off工艺形成的厚度为纳米级的开放环状铂层,环绕在检测电极(10)外周;所述玻璃基片(1)键合面上各电极还设置有由lift-off工艺形成的厚度为纳米级的铂电极引线(27)至玻璃基片(1)边缘;所述硅基片(21)键合面上在消解电极(3)、阴极铂对电极(4)、检测电极(10)、Ag/AgCl参比电极(7)相对应位置分别开设消解池(20)、阴极电极池(16)、检测池(19)、储液腔(17);消解池(20)、阴极电极池(16)之间开设通道槽(15),玻璃基片(1)在消解电极(3)、阴极铂对电极(4)之间处开设注入孔(5)与通道槽(15)相通,通道槽(15)内填有经注入孔(5)注入的饱和kcl琼脂溶胶;消解池(20)、阴极电极池(16)分别开设进水细槽(13)并交汇于总进水细槽(14),玻璃基片(1)上开设进水孔(2)与总进水细槽(14)相通;消解...

【专利技术属性】
技术研发人员:金庆辉戴金莹尹加文张赞郜晚蕾金涵简家文
申请(专利权)人:宁波大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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