一种高亲水性金属电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高亲水性金属电极的制备方法：在PET基板上粘贴一层金属箔作为基底，然后通过蚀刻制作成所需图案；在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着金属镀层，得到金属电极；配置涂布液；采用辊式涂布机的涂布辊，将涂布液连续涂布在金属电极表面，形成湿膜；将表面有湿膜的电极材料进行干燥；在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护。本发明专利技术在PET基板表面使用Cu、Ni和Au等金属作为电极，提高精度并降低电阻，同时在表面涂布一层亲水涂层，解决了金属表面能较低不利于液体铺展，以及金属和PET界面阻碍液体自由扩散的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种高亲水性金属电极的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高亲水性金属电极的制备方法，属于电化学检测试纸基材


技术介绍

[0002]目前的电化学试纸以碳电极的产品为主，将银浆和碳浆用丝印的方式印刷到PET基板上。由于碳电极的电阻率较高，因此试纸会有较高的自身电阻，影响测试的精度。
[0003]碳浆印刷的试纸电极表面方阻约为30～150Ω/
□
，而金属电极方阻通常低于0.1Ω/
□
，更低的电阻可以降低电极本身对测试电流的影响，增加测试精度。同时金属电极也拥有更高的表面平整度，因而在测试中能表现出更优的一致性，同等条件下变异系数较碳电极可以降低0.5个百分点以上。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种高亲水性金属电极的制备方法。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高亲水性金属电极的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1)：在PET基板上粘贴一层金属箔作为基底，然后通过蚀刻制作成所需图案；
[0007]步骤2)：在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着金属镀层，得到金属电极；
[0008]步骤3)：配置涂布液；
[0009]步骤4)：采用辊式涂布机的涂布辊，将涂布液连续涂布在金属电极表面，形成湿膜；
[0010]步骤5)：将表面有湿膜的电极材料进行干燥；
[0011]步骤6)：在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护。
[0012]优选地，所述步骤1)中的PET基板为卷材或片材；所述金属箔采用铜箔、铝箔或锡箔，金属箔的厚度为2～30μm。
[0013]优选地，所述步骤2)中的金属镀层为镍、银、锌、铬、铂、钯、金中的至少一层；金属镀层的厚度为0.01～15μm。
[0014]优选地，所述步骤3)中的涂布液包括增稠剂、表面活性剂及溶剂，并根据需要添加助剂。
[0015]更优选地，所述的增稠剂包括羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇(PVA)、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯中的至少一种，质量浓度为0.02％～5％；所述的表面活性剂包括Triton X
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100、吐温80、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、聚山梨酯中的至少一种，质量浓度为0.1％～5％；所述的助剂包括丙三醇、聚乙二醇(PEG)、山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨酸钾中的至少一种，质量浓度为0.2％～10％，也可以不加入助剂；所述的溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。
[0016]优选地，所述步骤4)中涂布的方式为辊式、刷式、刮刀式或旋转式；所述湿膜的厚度为5～150μm。
[0017]优选地，所述步骤5)中干燥具体为烘道烘干、烘箱烘干、自然风干中的至少一种；烘道烘干或烘箱烘干的温度为35～70℃，时间为15～60min；自然风干的温度为15～35℃，时间为45～90min。
[0018]本专利技术涉及血液或体液的体外诊断试剂，或水体中蛋白质、重金属检测等应用领域，主要用于制作高精度的电化学检测试纸基材，是一种集高精度、高亲水性、表面易于液体铺展的试纸基材的制备方法。
[0019]本专利技术在PET基板表面使用Cu、Ni和Au等金属作为电极，提高精度并降低电阻，同时在表面涂布一层亲水涂层，解决了金属表面能较低不利于液体铺展，以及金属和PET界面阻碍液体自由扩散的问题。
附图说明
[0020]图1
‑
3为本专利技术提供的一种高亲水性金属电极的制备方法不同步骤的示意图；
[0021]图4、5为不同结构的单个电极的示意图；
[0022]图6为不含亲水涂层的电极(左)与含亲水涂层的电极(右)上滴加试剂后的扩散情况的对比图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0024]实施例1：血糖试纸
[0025]一种高亲水性金属电极的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1)：在PET基板1上粘贴一层厚度为12μm的金属箔2(铜箔)作为基底(见图1)，然后通过蚀刻制作成所需图案，单个电极的形状如图4所示；
[0027]步骤2)：在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着一层3.5μm的镍层，再电镀一层0.02μm的金层，得到成卷的金属电极3(见图2)；
[0028]步骤3)：配置涂布液，含有0.5wt％羟丙甲纤维素、1wt％Triton X
‑
100、2wt％丙三醇的水溶液作为涂布液，此涂布液具有一定的粘度(约为30mPa
·
s)；
[0029]步骤4)：采用辊式涂布机的涂布辊5，将涂布液4连续涂布在金属电极3表面，形成湿膜6；
[0030]步骤5)：将表面有湿膜6的电极材料进行干燥，烘道45℃烘30min；
[0031]步骤6)：在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护，重新卷起。
[0032]使用此试纸制作的血糖试纸(葡萄糖氧化酶法)，结果如表1所示。
[0033]表1
[0034][0035][0036]从表1可以看出，对于各个血糖浓度的样本，有亲水涂层的金属电极的测试精度和数值重复性均优于传统碳电极和无亲水涂层的金属电极。
[0037]实施例2：总胆固醇试纸
[0038]步骤1)：在PET基板1上粘贴一层厚度为12μm的金属箔2(铜箔)作为基底(见图1)，然后通过蚀刻制作成所需图案，单个电极的形状如图4所示；
[0039]步骤2)：在刻蚀后的金属箔上电镀一层0.05μm的钯层，得到成卷的金属电极3(见图2)；
[0040]步骤3)：配置涂布液，含有0.1wt％聚丙烯酸酯、1wt％吐温80、0.3wt％PEG600的水溶液作为涂布液，此涂布液具有一定的粘度(约15mPa
·
s)；
[0041]步骤4)：采用辊式涂布机的涂布辊5，将涂布液4连续涂布在金属电极3表面，形成湿膜6；
[0042]步骤5)：将表面有湿膜6的电极材料进行干燥，烘道45℃烘30min；
[0043]步骤6)：在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护，重新卷起。
[0044]使用此试纸制作的胆固醇试纸(氧化酶法)，结果如表2所示。
[0045]表2
[0046][0047][0048]从表2可以看出，对于各个血糖浓度的样本，有亲水涂层的金属电极的测试精度和数值重复性均优于传统碳电极和无亲水涂层的金属电极。
[0049]实施例3：尿酸试纸
[0050]步骤1)：在PET基板1上粘贴一层厚度为6μm的金属箔2(铜箔)作为基底(见图1)，然后通过蚀刻制作成所需图案，单个电极的形状如图5所示；
[0051]步骤2)：在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着一层10μm的锡层，再电镀一层0.6μm的铂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：在PET基板(1)上粘贴一层金属箔(2)作为基底，然后通过蚀刻制作成所需图案；步骤2)：在刻蚀后的金属箔(2)上，通过连续电镀的方式在其表面附着金属镀层，得到金属电极(3)；步骤3)：配置涂布液；步骤4)：采用辊式涂布机的涂布辊(5)，将涂布液连续涂布在金属电极(3)表面，形成湿膜(6)；步骤5)：将表面有湿膜(6)的电极材料进行干燥；步骤6)：在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护。2.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的PET基板(1)为卷材或片材；所述金属箔(2)采用铜箔、铝箔或锡箔，金属箔(2)的厚度为2～30μm。3.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的金属镀层为镍、银、锌、铬、铂、钯、金中的至少一层；金属镀层的厚度为0.01～15μm。4.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的涂布液包括增稠剂、表面活性剂及溶剂，并根据需要添加助剂。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：石丹垚，黄雄，孙鹏，
申请(专利权)人：立联信天津电子元件有限公司，
类型：发明
国别省市：