新型溶解氧检测仪探头的研制

摘要

在本论文中，我们研制了一种新型溶解氧检测仪的探头部分，在实现快速灵敏检测的基础上，具有简单的结构和相对较小的外观尺寸。我们对其中涉及到的工作电极的制备及修饰方法进行研发，并对探头的装配进行了优化及实际测试，具体包括以下几个部分：
　　 1.基于实验室条件，开发了机器辅助制备微阵列电极的方法，成功的制备了微阵列电极，可以实现规模化生产。我们从简单入手，首先开发了手工制备微阵列电极的方法和质量检测手段；在此基础上，针对手工方法的诸多缺点进行了改进，进而实现了机器辅助的方法；
　　 2.基于上述电极制备方法，优化了探头装配方法，制备出用于检测溶解氧的探头，并对其性能进行了比较全面的测试和评价，与合作厂家共同研发出了溶解氧检测仪样机；
　　 3.建立了一种无模板无表面活性剂的简单方法，‘用于制备树枝状金纳米结构，进行了详细的表征，推断了其形成机理及实验条件对形貌的影响，将其用于溶解氧的催化，获得了良好的效果；
　　 4.建立了一种快速简便的方法，实现对金微盘阵列电极的多孔化和钯纳米粒子的修饰同步完成，并将修饰电极用于溶解氧的检测，获得了良好的效果。

目录

文摘

英文文摘

新型溶解氯传感器探头的研制

第1章 文献综述

1.1 溶解氧

1.2 碘量法测量溶解氧

1.3 荧光猝灭法测量溶解氧

1.4 分光光度法测量溶解氧

1.5 电导检测法测量溶解氧

1.6 电化学方法测量溶解氧

1.6.1. 原理

1.6.2. 适用范围

1.6.3. 电化学溶解氧检测仪的组成

1.6.4. 电化学溶解氧检测仪的工作方式

1.6.5. 温度对电化学溶解氧检测仪响应的影响

1.6.6. 气压对电化学溶解氧检测仪响应的影响

1.6.7. 盐度对电化学溶解氧检测仪响应的影响

1.7 微电极

1.8 微电极的扩散电流

1.9 微阵列电极

1.9.1. 微阵列电极的扩散电流

1.10 微阵列电极的制备方法

1.10.1. 光刻法

1.10.2. 丝网印刷技术

1.10.3. 电沉积技术

1.10.4. 电极材料的组装

1.11 基于微阵列电极的电化学溶解氧探头的设计考虑

1.11.1. 工作电极组件

1.11.2. 透氧膜的组装

1.11.3. 校正系数

参考文献

第2章 阵列电极及溶解氧探头的制备

2.1 设计思路

2.2 手工制备步骤：

2.3 半自动方法制备微阵列电极

2.3.1. 设计思路：

2.3.2. 制备步骤：

2.4 阵列电极的检验

2.4.1. 检验一

2.4.2. 检验二

2.4.3. 检验三

2.5 溶氧探头的组装

参考文献

第3章 基于金微盘阵列电极的溶氧探头

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.2.1. 评价DO传感器特性

3.3 结果与讨论

3.3.1. 金微盘电极的制备成功率表征

3.3.2. 金微盘阵列电极的电化学表现

3.3.3. 本体电极与微阵列电极检测DO对比

3.3.4. 氧在金微盘阵列电极表面还原的机制

3.3.5. 基于金微盘阵列电极的DO传感器的线性和重复性

3.4 小结

参考文献

第4章 一种无模板无表面活性剂的简单方法制备树枝状金纳米结构及其用于催化氧的还原

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1. 实验装置

4.2.2. 材料的表征

4.2.3. 电化学实验部分

4.3 实验结果与讨论

4.3.1. 树枝状金纳米结构的形貌

4.3.2. 反应时间对树枝状金纳米结构的影响

4.3.3. 电解质溶液种类及浓度的影响

4.3.4. 电极间距离的影响

4.3.5. 电极电位的影响

4.3.6. 树枝状金纳米材料对氧还原的催化

4.4 小结

参考文献

第5章 一步法制备Pd纳米修饰的多孔金电极及其在溶解氧检测中的应用

5.1 引言

5.2 实验步骤

5.2.1. 试剂

5.2.2. 修饰电极的制备

5.2.3. 表征

5.2.4. 电化学实验

5.3 实验结果与讨论

5.3.1. 沉积步骤

5.3.2. 形貌

5.3.3. 电化学还原

5.4 小结

参考文献

在读期间发表的论文及取得的研究成果

致谢