发明名称 以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法
摘要 一种以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,系以非绝缘性固态无机离子感测膜与导电高分子感测膜,制作一种差动对架构电位式电化学感测元件;本发明与传统之电位式离子感测器最大之不同处在于此感测器为固态式平面感测器,此差动对架构以二氧化锡作为离子感测膜与参考电极,并以导电高分子感测器做为差动感测器,二氧化锡之感测特性良好达57毫伏特/酸硷值,导电高分子聚砒硌之感测特性约为27毫伏特/酸硷值,而此差动对式离子感测元件其感测特性为30毫伏特/酸硷值且线性度良好,故此感测元件架构具有可实现性。而导电高分子可利用其聚合方式不同来控制其感测特性,故可制作出可控制感测特性之感测元件,以应用于酸硷感测器或生物感测器之制作。
申请公布号 TWI227779 申请公布日期 2005.02.11
申请号 TW092123517 申请日期 2003.08.27
申请人 中原大学 发明人 熊慎干;周荣泉;孙台平;潘建尉
分类号 G01N27/414 主分类号 G01N27/414
代理机构 代理人 江舟峰 台北市中山区长安东路2段81号6楼
主权项 1.一种以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其制程步骤如下:步骤一:准备各式固态基板,基板选择主要为考虑固态感测材料与侦测环境加以选择适当之基板;步骤二:沉积固态感测材料于基板上;步骤三:元件拉线;步骤四:以环氧树酯封装材料并固定感测窗面积;步骤五:再将元件置入电聚合溶液中,电聚合导电高分子,即完成差动对酸硷感测元件之制作。2.如申请专利范围第1项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该电聚合导电高分子之制程步骤如下:步骤A:准备制作完成之导电基板;步骤B:准备电聚合溶液,此电聚合溶液中包含缓冲液、电解质、导电高分子之单体;步骤D:将基板接于电源供应器之正极,白金电极接于电源供应器之负极,置入电聚合溶液,电源供应器提供高于导电高分子氧化电位之定电位,即可聚合导电高分子于基板上;步骤E:将导电高分子感测器置入去离子水中,以清洗导电高分子感测器;步骤F:取出感测元件放置乾燥,即完成导电高分子感测器之制作。3.如申请专利范围第1项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该固态基板可由矽基板、玻璃基板、陶瓷基板或高分子聚合物基板所组成。4.如申请专利范围第1项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该感测材料可由二氧化锡或其余固态导电离子感测膜所组成。5.如申请专利范围第1项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该导电高分子聚合溶液中包含缓冲溶液、盐类、导电高分子,如含有磷酸盐溶液、氯化钾、聚砒硌之电聚合溶液,利用改变聚合溶液成分之方式,可达成控制导电高分子感测器之感测特性,未来可运用此技术制作出适当感测特性之相对感测电极,以达成控制差动对感测元件之感测特性。6.一种以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,系于绝缘基板或非绝缘性基板上沉积非绝缘性固态离子感测膜,并利用导电线材作为讯号传输线,以环氧树酯等封装材料将非感测区域封装包覆,利用封装技术定义感测元件感测面积,以制作酸硷感测器与参考电极;之后将制作完成之元件置入导电高分子聚合溶液中,将聚砒硌聚合于二氧化锡薄膜上,制作完成导电高分子感测器,藉由三个感测窗所形成电极之特性,即组成差动对电化学离子感测元件。7.如申请专利范围第6项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该三个感测窗分别为参考电位电极、导电高分子感测器及酸硷感测器。8.如申请专利范围第6项所述之以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法,其中该电极皆为固态式电极,且为平面式架构,不需浸置于缓冲溶液中保存,故保存简单,特性不易受环境影响之干扰。图式简单说明:图一(a)为本发明以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法之制程流程图;图一(b)为该导电高分子感测器之制程流程图;图二(a)为该以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法之俯视图;图二(b)为该以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法之剖面视图;图三为导电高分子电聚合电位量测示意图;图四为导电高分子聚砒硌氧化电位量测图;图五为导电高分子离子感测元件电聚合架构图;图六(a)为离子感测元件之特性量测架构图;图六(b)为差动对架构感测元件之特性量测架构图;图七为二氧化锡/氧化铟锡玻璃感测元件感测特性校正曲线图;图八为聚砒硌/二氧化锡/氧化铟锡玻璃感测元件感测特性校正曲线图;图九为该以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法之感测特性曲线图;以及图十为该以导电高分子制作差动对酸硷感测元件之方法之感测特性校正曲线图。
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