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用于氨氮检测的薄层氨气微传感芯片及其系统研究
  • ISSN号:0253-3820
  • 期刊名称:分析化学
  • 时间:0
  • 页码:196-200
  • 分类:TP274[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室,北京100190, [2]中国科学院研究生院,北京100190
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划"973"项目(No.2009CB320300); 国家自然科学基金项目(Nos.60971070 61072023)资助
  • 相关项目:复合三维微纳结构水污染检测传感器研究
中文摘要:

设计并制备了一种具有微池薄液层结构的氨气微传感芯片,并构建了以此微传感芯片为敏感单元的氨氮检测系统,探索了使用安培型氨气微传感器检测氨氮的方法。此微传感芯片采用MEMS工艺制备,通过电化学方法在微电极表面修饰了对氨具有良好电催化氧化性能的纳米铂,提高了传感器的灵敏度。在芯片的SU-8微池中滴入微量碳酸丙烯酯(PC),形成可使氨气迅速扩散到电极表面的薄层电解液,使传感器具有较快的响应速度。使用自行设计的氨氮检测系统对氨氮进行检测,考察了氨氮检测的浓度响应特性、时间响应特性、重复性及选择性。氨氮检测系统的线性范围为0.1~5.0 mg/L;检测下限为0.1 mg/L;响应时间小于1 min;重复性偏差为4.0%。

英文摘要:

An ammonia microsensor chip based on a thin liquid layer in micro-pool has been designed and prepared.An ammonia nitrogen measurement system utilizing such a miniaturized sensor chip has been constructed.The method of ammonia nitrogen measurement using an amperometric ammonia microsensor was investigated.The sensor chip was fabricated by microelectromechanical system(MEMS).Platinum nanoparticles,possessing excellent electrochemical catalysis to ammonia,were modified on the bare microelectrodes of the sensor by electrochemical methods to enhance the sensitivity.A tiny amount of propylene carbonate(PC) was dripped into SU-8 micro-pool to form the thin layer electrolyte which facilitated ammonia to diffuse to the microelectrode surface,thus achieving a fast response time.Measurement of ammonia nitrogen using the self-designed measurement system was presented.The characterizations of the sensor,including relationship between response and sample concentration,response times,reproducibility and selectivity were demonstrated.A linear calibration curve between 0.1-5 mg/L was obtained.Meanwhile a limit of detection,0.1 mg/L,was achieved.The response time was less than 1 minute.The relative standard deviation(RSD) was 4.0%.

同期刊论文项目
期刊论文 11 会议论文 4 专利 4
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期刊信息
  • 《分析化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院长春应用化学研究所
  • 主编:杨秀荣
  • 地址:长春市人民大街5625号
  • 邮编:130022
  • 邮箱:fxhx@ciac.ac.cn
  • 电话:0431-85262017
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3820
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1125/O6
  • 邮发代号:12-6
  • 获奖情况:
  • 1999获首届国家期刊奖,2000年获中国科学院优秀期刊特别奖,2001年入选中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:52455