国家自然科学基金(60971070)
- 作品数：5 被引量：15H指数：3
- 相关作者：孙楫舟夏善红边超佟建华韩泾鸿更多>>
- 相关机构：中国科学院电子学研究所中国科学院研究生院北京信息科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 用于氨氮检测的无透气膜安培型氨气微传感器及系统被引量：3
- 2012年
- 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.
- 卞贺明边超佟建华孙楫舟张虹韩泾鸿夏善红
- 关键词：氨氮
- 一种新型总氮微型电化学传感器
- 2014年
- 采用微机电系统(MEMS)工艺制备金叉指超微电极阵列(IDA),通过电化学沉积技术在电极表面修饰纳米银钯双金属复合物敏感膜,制得一种新型总氮微型电化学传感器。该纳米银钯双金属复合材料修饰电极可实现在强碱溶液环境中(pH 12.0~12.5)对硝酸根离子的电催化还原,从而避免了繁琐的总氮消解水样pH调节,实现了总氮直接检测的目标。实验结果表明,该传感器在强碱溶液环境中对硝酸根具有高灵敏的伏安响应(灵敏度为37.9mA/mmol),响应电流在总氮I^V类水浓度(0~2.0mg/l)范围内有良好的线性关系(线性度为99.43%),该传感器具有良好的抗干扰性和一致性,使用寿命可达到30天,并实现了实际水样总氮检测。
- 胡敬芳孙楫舟边超夏善红
- 关键词：超微电极修饰电极
- 基于三维纳米银修饰电极的硝酸根微型传感芯片研究被引量：6
- 2012年
- 研制一种基于金叉指微电极阵列(IDA)的电流型硝酸根离子(NO-3)微传感电极芯片.基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)工艺制备金IDA微电极,通过电化学沉积技术在IDA微电极表面修饰三维枝状结构纳米银敏感膜,利用敏感膜对硝酸根离子良好的电催化还原性能,采用脉冲方波伏安(SWV)电化学测量方法,实现对硝酸根离子在25～1000μmol/L浓度范围内的快速检测,灵敏度达9.5 nA/(μmol/L),线性度为99.98%,检测下限为10μmol/L.考察水体中常见的NO-2,F-,3PO 4-,SO 42-,2CO3-,NH+4,Na+和K+等离子对该传感芯片的干扰性能,传感芯片表现出较好的抗干扰性能.制备的三维枝状结构纳米银修饰IDA微电极可实现水环境(pH 5.0～9.0)中NO-3的电化学检测,对应用于自然水环境中硝酸根离子的现场检测具有积极意义.
- 胡敬芳孙楫舟边超佟建华李洋夏善红
- 三维立体结构微纳电极研究被引量：2
- 2010年
- 基于体硅加工工艺和纳米材料技术,研制微电机系统(MEMS)尺度敏感微结构与纳米铂颗粒的复合结构,提高微电极电化学性能,制备具有三维立体微结构的安培型微电极传感器。利用硅的各向异性湿法腐蚀技术在毫米级的工作电极表面实现微米级的锥体形微池阵列,以H2O2为检测对象考察立体电极结构对传感器性能的改进效果,实验证明,立体结构的设计使传感器具有更低的检出限(8μmol/L)及更高的灵敏度(在0～200μmol/L浓度范围内检测灵敏度提高约85%),且具有较好的线性和重复性。利用电化学方法在电极表面沉积铂黑,通过微观形貌分析和电化学特性考察,比较了在平面微电极和立体微电极上修饰纳米材料的效果。立体结构为电沉积铂纳米颗粒提供了更为理想的微环境,改善了纳米材料修饰的效果;立体结构微电极与纳米颗粒的尺寸效应相结合,进一步提高了电极的催化效率和电化学特性。
- 孙楫舟夏善红边超佟建华张虹董汉鹏陈庆永
- 基于微型氨气敏感单元的氨氮检测系统研究被引量：5
- 2011年
- 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。
- 卞贺明边超佟建华孙楫舟夏善红韩泾鸿
- 关键词：水质监测氨氮
