溶解氧電極微型化的概述

溶解氧電極微型化的概述第1頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

主要內(nèi)容： 電分析化學(xué) 三電極體系 溶解氧檢測(cè) 微電極結(jié)構(gòu) 微電極測(cè)試第2頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一電分析化學(xué)：尋找可用于定性定量分析的關(guān)系和分析條件。三電極體系：研究電極上電子的運(yùn)動(dòng)是電化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)，為了分別對(duì)電池或電解池的陰極，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行觀察需用到三電極體系。第3頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溶解氧(DO)

：是指溶解在水中的氧氣，它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在，是評(píng)判水質(zhì)和環(huán)境污染程度的重要指標(biāo)。

目前常用檢測(cè)方法1.碘量法2.電流測(cè)定法（Clark溶氧電極）

3.電導(dǎo)測(cè)定法4.熒光猝滅法

第4頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ陽(yáng)極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl第5頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一常規(guī)電極的缺點(diǎn)

體積大，能耗高，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，成本高等，因此應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。 常規(guī)微電極的制作工藝復(fù)雜，易碎，重復(fù)性差等，也使應(yīng)用受到限制。MEMS技術(shù)的發(fā)展

photolithography,electrodeposition,etchingtechniques提高了集成度和可靠性，降低了成本，可實(shí)現(xiàn)微電極的批量生產(chǎn)。第6頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溶解氧微電極的三種結(jié)構(gòu)示意圖第7頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一Clark電極： 薄膜可以用硅樹脂，玻璃紙，聚乙烯等，但污染后要重新校正，直接影響電極壽命。此類傳感器制作復(fù)雜，膜厚度很難控制，且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)限制了該類電極的微型化。

open-type，recessedDOME： 這兩種結(jié)構(gòu)的微電極利用外部參考電極，因此制作簡(jiǎn)單，利于微型化；

凹腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使其具備了較強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力。

第8頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ陽(yáng)極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl第9頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一MEMSneedle-typesensorsDicing，HF-basedetchant，meniscusetching，depositionandetchingofmetalandinsulatinglayersmicroelectrodetips1um第10頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第11頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第12頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第13頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第14頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一測(cè)試系統(tǒng)第15頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第16頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一L/D對(duì)電極性能的影響～35–247um，6.9–33.3umL/D在3.0–12.3之間氧濃度為(0,4.1,8.7mg/L)的三種溶液中通過評(píng)價(jià)電極的靈敏度（電流）響應(yīng)時(shí)間穩(wěn)定性（抗擾動(dòng)能力）第17頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第18頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第19頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第20頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第21頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第22頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期一凹腔的尺寸對(duì)電極的性能起著決定性作用 長(zhǎng)度增加電極表現(xiàn)出更高的靈敏度，但響應(yīng)時(shí)間也增加 抗擾動(dòng)能力增強(qiáng)，可提供穩(wěn)定輸出I/d>5,

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