pH传感器的发展现状
2023年生物传感器行业市场发展现状

2023年生物传感器行业市场发展现状随着医疗技术的不断发展,生物传感器作为一种新兴技术,已经成为了医疗、环境监测、食品安全检测等领域的热门应用。
随着人们对自身健康关注的增强以及环境污染等问题越来越严峻,生物传感器这一技术的应用前景非常广阔。
本文将对生物传感器行业市场发展现状进行分析,以便进一步掌握该行业的动向和市场前景。
一、生物传感器的引入生物传感器是一种利用微生物、动物或植物做感受元件制成的传感器,通过采集、分析和传递信息,可以对环境、食品等进行监测和识别。
生物传感器不仅可以检测一些特殊化学物质,还可以检测生物样本,例如体液、细胞等,并且具有高灵敏度、快速响应、低成本等优点。
因此,在医疗、环保、食品安全等领域得到了广泛的应用。
二、生物传感器市场现状1、市场规模生物传感器市场的规模不断扩大。
据市场研究机构预测,到2025年,全球生物传感器市场规模将达到430亿美元,其中医疗领域将成为市场的主要驱动力。
目前,全球生物传感器市场主要由美国、欧洲和亚太地区分别占据市场份额的32%、31%和27%。
2、市场应用生物传感器通过对生物样本和环境污染物的监测,可以广泛应用于医疗、环保、食品安全、生产等领域。
其中,医疗市场是生物传感器应用最为广泛的领域之一。
它可以应用于糖尿病、心血管疾病、神经疾病等多种疾病的监测和诊断。
因此,生物传感器在医疗领域的市场价值巨大。
3、发展动态生物传感器行业的发展不断加快。
随着新兴技术的不断涌现,生物传感器也在快速更新。
例如,介电传感器、光学传感器、电化学传感器等新型技术在生物传感器市场上得到了广泛应用。
同时,生物传感器在智能医疗、物联网、人工智能等领域的应用也在不断拓展。
4、市场竞争生物传感器市场竞争激烈。
生物传感器行业寡头企业众多,长期以来在整个市场中占据着主导地位。
美国生物传感器企业Abbot、Johnson & Johnson、Medtronic等、德国Siemens等国际知名巨头企业是生物传感器行业的领导者。
光纤pH传感器用荧光探针分子研究近况

液 中 p 的测定 , 在高 碱性 环境 中有 ” 误差 ” 使 H 且 钠 ,
电化 学法 在 p 值 测 量 中遇 到 很 多 问题 。另外 , H 玻
璃 电极 的体 积较 大 , 宜 用 于微 环 境 和 生 物 活 体 的 不
境 的 p 值 比较 敏感 , H 随溶 液 p 值 的变 化 而不 同 , H
团” f o o h r—p crrcpo ) (l rp o es ae—ee tr 的模 型 , 别利 用 u 分 4 一氧基一1 8 萘 酰亚胺 作 为荧 光基 团 , , , , 一四 ,一 22 66 甲基 哌 啶作为 质子受 体 ( 识别基 团) 合成 了 4 1 2 一( , , 2 6 6 五 甲基 哌啶 一 一 ) 1 8 萘 酰 亚胺 分 子 作 ,,一 4 氧 一 ,一 为 p 荧光 传感器 的探 头 。该分 子在 接受 质子 的过 H 程 中对 其本 身 的荧 光 效 果 起 到 了“ 一关 ” 开 的作 用 。
值 ] 。
弱 的发 射峰 , 而在 酸 性溶 液 中却 表 现 出较 强 的发射 峰 ( 约是前 者 的 6 大 ~7倍 ) 这是 因为该 物质 在酸性 , 和碱 性溶 液 中存在 不 同的状态 。在 p 值 由高变 低 H
的过 程 中 , 哌啶 氨基 部 分 逐 渐 质子 化 而 变成 了季 三 铵盐 类物 质 , 阻止 了电子 的共轭 转移 , 而导致 了荧 从
摘 要 在 溶 液 化 学 环 境 中 ,H 值 是 一个 非 常 重 要 的 概 念 和 参 数 。p 值 的测 量 在 现 代 工 业 、 业 、 物 医学 p H 农 生 工 程 、 境 科 学 等 研究 和 应 用 领 域 中都 是 十 分 必 要 的 。 因此 , H 传 感 器 一 直 是 人 们 关 注 的热 点 , 去 的 几 年 里 , 环 p 过 国 内外 学 者 做 了大 量 的研 究 报 道 。本 文 对 近 年来 光 纤 p 传 感 器 常 用 的 荧 光 探 针 分 子 的种 类 、 缺 点 进 行 了详 细 总 H 优 结 , 对光纤 p 传感器 的发展趋势进行了展望 , 并 H 引用 文 献 4 O篇 。 关键词 p 传感 器 H 荧光染料 p 范 围 荧 光 探 针 分 子 H
国内外传感器现状及发展趋势

国内外传感器现状及发展趋势
一、传感器现状
传感器是当今技术发展过程中必不可少的部分,它是检测和控制环境的器件,能够检测到物体、生物体及其他环境参数,并将检测到的信息转化为电信号处理,控制环境参数,使得系统能够自动化操作并取得正确的结果。
近年来,由于电子技术的发展,传感技术也取得长足的进步,它不仅可以应用于消费电子、汽车、工厂自动化等领域,而且可以应用于仪器仪表、通信等军事领域,并且在生物医学、环境科学、空间探测等领域得到了广泛的应用。
目前,国内外传感器技术的发展已经达到了非常可观的水平,技术的改进使其性能有了质的提高,传感器的灵敏度更高,噪声更低,广泛的可调,价格也较低,较常规传感器可以检测更小单位的变化,这都为后续的技术应用奠定了坚实的基础。
二、传感器发展趋势
随着科学技术的发展,传感器技术也在迅速发展,未来几年传感器技术将出现以下发展趋势:
(1)开发更多高灵敏度、超小体积的传感器。
目前,国际上有不少国家正在加大投入,开发更多高灵敏度、超小体积的传感器,满足智能化和自动化技术要求。
(2)开发更多低功耗传感器。
传感器的发展与应用现状

传感器的发展与应用现状随着科技的不断进步,传感器在各个领域的发展和应用越来越广泛。
传感器是一种能够感知和测量物理量、化学量或生物量的装置,它能将感知到的信号转换为可以被人们识别和处理的电信号或数字信号。
本文将从传感器的发展历程和应用现状两个方面进行介绍。
首先,我们来看一下传感器的发展历程。
传感器的历史可以追溯到19世纪末的电阻应变式传感器和压力传感器。
20世纪初,光敏传感器和温度传感器出现。
20世纪中叶,电化学传感器开始出现。
到了20世纪末,微机电系统(MEMS)传感器的出现极大地推动了传感器的发展。
MEMS传感器由微纳加工技术制作而成,体积小、成本低、功耗低,广泛应用于手机、汽车、医疗设备等领域。
近年来,随着物联网技术的兴起,无线传感器网络(WSN)也逐渐成为研究的热点,实现了大规模的传感器网络布置和数据的远程传输和处理。
其次,我们来看一下传感器的应用现状。
传感器目前已经在多个领域得到广泛应用。
首先,在环境监测领域,传感器可以监测各种环境参数,如温度、湿度、光照强度、空气质量等,以帮助人们了解环境状况,并采取相应的措施。
其次,在工业自动化领域,传感器可以监测机器设备的运行状态,实现设备的智能化管理和维护。
例如,压力传感器可以监测机器设备的压力变化,及时发现故障,减少设备损坏和停机时间。
再次,在智能家居领域,传感器可以实现家居的智能化控制。
例如,温度传感器可以感知室内温度变化,智能调节器可以根据温度变化来控制空调的开关和温度设定。
此外,在医疗领域,传感器可以用于监测人体各种生理参数,如心率、血压、血糖水平等,帮助医生进行诊断和治疗。
虽然传感器的发展和应用已经取得了很大的进步,但是仍然存在一些问题和挑战。
首先,传感器的能耗问题仍然是一个亟待解决的问题。
传感器一般需要长期稳定运行,但是电池寿命有限,为了延长传感器的使用寿命,需要开发更低功耗的传感器和节能的数据传输和处理技术。
其次,传感器的可靠性和准确性也是一个重要的问题。
2023年工业传感器行业市场分析现状

2023年工业传感器行业市场分析现状工业传感器是工业自动化中的重要组成部分,用于测量和监测工业生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量、液位等。
它能够将物理量转换为可用于控制系统的电信号,提供实时数据和反馈,以保证工业生产的稳定性和安全性。
目前,全球工业传感器市场规模不断扩大,预计到2025年将达到600亿美元。
工业传感器行业的良好发展得益于工业自动化和物联网技术的快速发展。
随着工业生产的智能化和自动化程度不断提高,对传感器的需求也越来越大。
然而,在当前的市场竞争中,工业传感器行业存在一些问题和挑战。
首先,市场竞争激烈,市场供需失衡问题突出。
由于市场化竞争激烈,一些低端传感器的价格不断下降,导致市场供应过剩。
与此同时,高端传感器的需求不断增加,但供应相对不足,导致市场供需失衡。
其次,工业传感器行业的技术瓶颈和创新能力不足是制约该行业发展的重要因素。
当前,国内工业传感器行业的技术水平相对较低,核心技术主要依赖进口。
由于技术瓶颈的限制,国内工业传感器产品在性能和品质方面无法与国外产品相媲美,需要进一步提高创新能力和产品质量。
再次,工业传感器行业的市场需求多样化,需要根据不同行业的需求进行专业化研发和生产。
不同行业对传感器的需求有所不同,例如,制造业对温度、压力、流量等参数的监测要求较高,而医疗行业对生物传感器的需求较大。
因此,工业传感器企业需要根据市场需求进行产品差异化研发和生产,提供量身定制的解决方案。
在当前形势下,工业传感器行业需要加大技术研发和创新力度,提高产品品质和性能,以满足用户对产品的需求。
同时,加强产学研合作,促进行业技术的创新和进步。
此外,还需要加强企业间的合作与交流,共同推动行业的发展。
最后,政府也应加大对工业传感器行业的支持力度,鼓励创新,提供相应的政策和资金支持,推动行业的快速发展。
总的来说,工业传感器行业市场潜力巨大,但面临着一系列的挑战。
只有通过加强技术创新、加强企业合作、政府支持等措施,才能推动工业传感器行业持续健康发展,实现更好的市场竞争力和经济效益。
传感器国内外发展现状

传感器国内外发展现状传感器是现代科技中非常重要的一个组成部分,它们广泛应用于各个领域,包括工业制造、医疗保健、智能家居、物联网等。
然而,由于各种原因,国内外在传感器技术发展方面存在一定的差距。
国外传感器技术的发展相对较早,尤其是发达国家如美国、德国等。
这些国家有着强大的科研实力和创新能力,不断推动着传感器技术向前发展。
目前,国外在传感器技术的研究和应用上具有一定的优势。
首先,在传感器技术方面,国外已经研发出许多先进的传感器产品。
这些产品具有高精度、高灵敏度和高可靠性的特点。
比如,气体传感器可以实现对环境中各种有害气体的检测和监测;压力传感器可以测量和控制各种气体和液体中的压力变化;温度传感器能够精确测量温度值等等。
此外,国外还研发出了许多新型的传感器技术,如光纤传感器、生物传感器、MEMS传感器等,这些传感器在不同领域有着广泛的应用。
其次,在传感器应用领域方面,国外的发展也比较成熟。
工业制造、汽车行业、医疗保健领域是传感器应用的主要领域。
国外的制造业在传感器技术的应用上更加广泛,能够精确地监测和控制生产过程中的各种参数变化。
汽车行业则广泛应用各种传感器来提高安全性和驾驶体验。
医疗保健领域也借助传感器技术来监测患者的健康状况。
但是,国内在传感器技术的发展上也有一定的突破。
近年来,我国政府加大了对科技创新的支持力度,鼓励企业和科研机构加大对传感器技术的研发投入。
国内一些企业也开始在传感器领域进行技术创新,并取得了一些成果。
例如,一些高校和科研机构在MEMS传感器、光纤传感器等领域取得了较好的研究成果。
同时,国内的制造业、医疗保健、智能家居等领域也开始广泛应用传感器技术。
综上所述,国内外在传感器技术发展方面存在一定的差距。
国外在传感器技术的研发和应用上具有较大的优势,但国内也在积极迎头赶上,通过政府的支持和企业的努力,国内传感器技术的发展正在逐步加快。
未来,传感器技术的发展将有望推动各个领域的创新与进步。
传感器研究现状与发展趋势

传感器研究现状与发展趋势传感器技术是当今科技发展中的重要组成部分,广泛应用于机械、工业、医疗、农业等领域。
传感器的研究现状与发展趋势主要表现在以下几个方面。
首先,传感器技术在小型化与集成化方面取得了显著进展。
随着微电子技术的发展,传感器体积越来越小,并且多种传感器可以集成在一个芯片上,实现多种功能。
这种小型化与集成化的趋势使得传感器在各种应用场景中更加灵活可靠。
其次,传感器技术在性能指标方面不断提升。
传感器的灵敏度、分辨率、精度等性能指标得到了显著改善,能够更准确地感知环境变化。
同时,传感器的响应速度也得到提高,能够更快地反映环境的变化。
再次,传感器技术在无线通信与互联网技术的支持下不断创新。
传感器网络技术的出现,使得大规模传感器网络的部署和管理变得可行。
通过无线通信与互联网技术的支持,传感器数据可以实时上传到云端进行处理与分析,为智能化决策提供重要依据。
同时,传感器技术在材料创新与能耗优化方面也有了新的突破。
纳米材料、生物材料等的应用使得传感器能够对细微的环境变化进行感知。
同时,传感器在能耗方面的优化,使得其能够更加节能环保,延长使用寿命。
传感器技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:首先,多功能性与智能化是传感器技术的发展方向。
传感器不再是单一的感知设备,而是通过内部处理和算法,能够实现多种功能。
例如,光学传感器可以实现光强度、颜色、形状等多方面的感知,从而提高应用的灵活性和可行性。
其次,无源传感器技术是未来发展的热点之一、无源传感器不需要外部电源供电,通过环境中的能量(如光、震动等)驱动,可以实现长寿命、低成本的传感器。
这种技术的发展将推动传感器的广泛应用,尤其是在物联网领域。
再次,自愈性与自适应性是传感器技术发展的重要趋势。
传感器在使用过程中容易受到环境影响或损坏,自愈性的传感器可以通过自动修复或切换备份模块等方式提高可靠性。
同时,传感器的自适应性可以根据不同环境情况调整工作参数,提高适应性和准确性。
PH检测及控制系统的发展

PH检测及控制系统的发展1. 引言PH值是用来表示溶液中酸碱程度的指标,对于许多工业过程、环境保护和生命科学研究都具有重要意义。
PH值的测定可通过化学方法或仪器手段实现,其中仪器手段主要包括PH电极测量和光学PH探针测量两种方式。
在现代化的生产制造中,通过PH检测及控制系统,可以达到能耗节约、自动化控制、提高生产效率、保证产品品质等目的。
本文将探讨PH检测及控制系统的发展历程和未来发展趋势。
2. PH检测技术的发展历程2.1 化学分析法早期的PH值测量主要采用化学分析方法,如使用指示剂变色法、比色法、电位滴定法等。
这些方法存在工作量大、测量范围有限、分辨率低等不足,尤其是在自动化生产中很难实现实时监测和精确控制,因此逐渐被仪器测量技术取代。
2.2 PH电极测量技术20世纪初,PH电极技术开始得到应用。
PH电极是一种基于玻璃或塑料管中的电极对的电化学传感器,它可以将PH值的变化转换为电压信号。
要测量溶液的PH值,只需把PH电极插入溶液中即可,然后通过电极产生的微弱信号转化为PH值。
2.3 光学PH探针测量技术随着移动设备、虚拟现实等新兴技术的崛起,对PH检测需求的多样化和普及化趋势日益明显。
在实际应用中,PH电极存在要求精度高、维护费用高、使用寿命短等诸多问题。
为此,新型的光学PH探针测量技术逐渐兴起。
光学PH探针是一种通过测量溶液中激光的光谱强度变化来测量PH值的新兴检测方法,其具有使用方便、精度高、反应迅速、可重复性好等优点。
越来越多的应用场景和用户认可逐渐推动了光学PH探针测量技术的普及和发展。
3. PH检测与控制技术的应用3.1 工业领域PH值的自动控制在工业生产中起着非常重要的作用,如在纺织印染、造纸造浆、化工合成、制药、食品加工等生产过程中,PH值的控制可以影响产品的质量和产量。
PH电极和光学PH探针成为了普遍任务利用的检测技术,许多含有PH反应的过程被控制自动化控制,不仅节约了人力资源和能源,也提高了产品质量。
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pH传感器的发展现状摘要对于pH的研究在我们的生活、食品、医药、工业等领域中是必须要做的工作,随着科学技术水平的不断提高,对于pH传感器的研究也日趋活跃,并且取得了很大的成果,本文将对近年来发展起来的一些具有代表性pH传感器进行综述性的描述,介绍了不同PH传感器的适用范围,并对PH传感器的发展前景做出了展望。
关键字 pH传感器稳定性我们身边的每一种物质都具有不同的PH值,并且PH值对物质的性质有很大的影响,因此物质PH的研究对我们的生活与科研具有很重要的意义,而对PH 传感器的研究也更成为一个必不可少的课题。
在70年代以前,pH化学传感器主要是各种玻璃电极、金属一金属氧化物电极、离子选择性电极及(醌)氨醌电极等。
而随着科学技术的不断发展,传统的PH传感器在各个领域已经不能满足研究的需求。
用传统的玻璃电极进行pH测量时往往会产生一定的困难,如:玻璃电极存在酸差、阻抗拒高、易破损、需要内部溶液、不能用于含HF溶液中的pH测定、且在高碱度情况下存在“钠误差”和不能用于微环境的PH测定。
而除了液体,我们还需要对固体、软流体等在不同环境下进行PH测量。
面对之前的PH传感器的不足,后来的科学家们进行了不断的弥补与创新,本文将对这些一一作出介绍。
而在现实的应用中,我们更是迫切的需要实时的获取PH值。
如在医院的临床监护、工厂的化学过程控制、人类工作与生活环境的监测与保护等领域以及那些难于采样的危险场所,化学信息的获取也是十分棘手的。
因此,对于已有pH传感器的研究应用以及进行新的pH传感器的开发、应用是十分重要的。
1.8-羟基喹啉-5-磺酸修饰电极pH传感器我们已知传统的玻璃电极具有很多的缺陷,为了克服这些缺陷,人们开始致力于非玻璃电极的研究,其中之一便是使用化学修饰电极。
张玉等人对8-羟基喹啉-5-磺酸修饰电极pH传感器进行了制备并对其性能及稳定性与重现性进行了研究,并取得了良好结果。
他们将铂丝电极分别用1∶1硝酸溶液,无水乙醇和二次蒸馏水超声清洗5 min,放入含有0.01 mol/L8-羟基15 min以除喹啉-5-磺酸(HQS)的0.1 mol/L(pH=4. 0)HAc-NaAc修饰液中,通N2去O2,于0. 4 V~1. 4 V电位范围内进行12圈循环伏安扫描,扫描速度为0. 1 V/s,再此电极在修饰液中再浸泡10 min后,便制的了8-羟基喹啉-5-磺酸修饰电极。
该电极在pH 1. 7到12. 9的范围内pH值与电极电位呈良好的线性关系。
在水溶液中进行酸碱滴定时,滴定终点附近有大的电位突跃,说明它很适于于酸碱滴定的终点指示。
对该电极的稳定性和重现性进行测试时也取得了令人满意的结果。
该电极在pH=5. 6的HAc-NaAc缓冲溶液中连续测定8 h,可以看出连续测定时的相对标准偏差为0. 2%。
将该电极交替在pH=5. 6和pH=4. 7的HAc-NaAc 缓冲溶液中测定10次,结果电位值的相对标准偏差为0. 18%.稳定性结果如表1所示。
表1 电极的稳定性测试t/h 1 2 3 4 5 6 7 8 RSD(% ) E/mV 294 292 292 292 292 292 292 294 0. 20当测试干扰离子对该修饰电极的影响的时候发现,Li+、Na+、K+、NH+4、Cr3+、Pb2+、Ce3+、Cu2+、Ca2+、Ni2+、Sr2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、NO-2、NO-3、SO2-3、SO2-4、Cl-、ClO-4、柠檬酸根、酒石酸根、草酸根,均不干扰测定,但当Fe2+浓度大于10-4mol/L,As3+浓度大于10-7mol/L,Br-和I-浓度大于10-7mol/L,抗坏血酸根浓度大于10-4mol/L时对测定有干扰。
[2]2.聚苯胺修饰电极超微pH传感器随着化学修饰电极的发展,为pH电极的微型和多样化开拓了新途径。
万其进等人利用聚苯胺修饰碳纤维制备了超微pH传感器,针对传统的玻璃电极的缺陷,它具有响应快、稳定性高、重现性好及选择性高等特点。
更重要的是,此超微型PH传感器实现了微环境的PH测量。
他们将一定长度的碳纤维电极(通常为2~4mm),分别在1:1HNO3、2mol/LNaOH、丙酮和乙醇溶液中超声处理3~5min,最后在二次蒸馏水中超声洗涤5min,再将电极在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中于+2.OV预处理60s,-1.2V预处理30s,然后在-0.5V~+1.5V之间进行循环伏安扫描,直至稳定.电极的修饰采用三电极系统,以碳纤维电极为工作电极,铂丝电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,以含0.1mol/L苯胺的1mol/LH2SO4溶液为底液,在-0.2V~+0.9V之间以100mV/s的扫速循环伏安扫描20圈左右,即得到聚苯胺膜修饰碳纤维超微pH传感器。
此PH传感器在pH2~12.5的范围内,pH与电极电位也呈现出了良好的直线关系。
电极的稳定性和重现性均较好.在pH ≈6.6的缓冲溶液中,用同一支电极测定电极电位达 2.5h,其标准偏差为0.62mV(n=30),再将该电极交替在pH6.9和pH7.5的磷酸盐缓冲溶液中测定2.5h,结果电位值的标准偏差为0.4mV(n=10)。
电极连续使用3个月后,性能基本保持不变,仍可用于测定。
该超微pH传感器首次实现了对芸苔属植物活体柱头乳突细胞和花粉粒表面微环境的pH值测定。
一般都以铂电极或铂丝为基体都需与另一个参比电极配合使用。
这对于某些活体测定或者某些特殊场合会有不便。
王朝谨等人研制出了一种新的PH传感器,他们采用电化学聚合法将聚苯胺修饰在钨丝电极上,并将经聚苯胺修饰的钨丝电极安置人Ag一AgCl体系的针型塑料管内,把两者组装成复合的针型PH传感器,可直接穿刺到实物中进行pH测定。
首先拉制玻璃毛细管,用金相砂纸打磨钨丝,使其表面光亮。
把钨丝通过玻璃毛细管,并将钨丝电极尖端截留一定的长度(通常为5~7mm),用环氧树脂封口。
同时将KCl-琼脂溶液加热,使琼脂完全溶解呈透明状,立即把钨丝电极和Ag-AgCI电极同时插人装人有琼脂的塑料管内,并使钨丝电极尖端的5~7mm露出塑料管外,再用环氧树脂封口。
然后对约5~7mm 的钨丝进行清洗。
在无水乙醇和双蒸水中各超声洗涤5min,再将该电极在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中于+2.OV预处理60s,-1.2V预处理30s,然后在-0.5V~+l.5V 之间进行循环伏安图扫描7次。
电极的修饰采用三电极系统。
以钨丝电极工作电极,铂丝电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,以含0.1mol/L苯胺的1.5mol/LH2SO4溶液为底液,在-0.2V~+0.9V之间以6OmV/s的扫描速度循环伏安扫描30次左右,即得到聚苯胺膜修饰的钨丝pH传感器。
此电极修饰膜的性能与硫酸介质中苯胺的浓度有关。
在较低的苯胺浓度下(为0.olm。
比)所得的钨丝电极对pH响应不稳定,而在较高浓度下(1mol几)所得的修饰膜粗糙,且电极尖端容易结集出团状的聚苯胺,疏松易脆落,只有在这适中的浓度下(如0.lmol几)才能获得良好的修饰膜。
[4]该传感器pH与电极电位也有很好的线性关系,但却不比万其进等人的聚苯胺膜修饰碳纤维超微pH传感器好。
[3,4]该传感器也已经成功地应用于水果内微区pH的测定,并且获得了较准确地PH值。
[4]3.氧化钨pH传感器肖凤英和徐金瑞曾研制出了多束圆盘式钨/氧化钨微型pH传感器,将多束钨丝装进毛细管后,迅速插入盛有快速胶的瓶中,让快速胶自然上升到毛细管中。
待干固后,分别用粗砂纸和金相砂纸磨光,其端面成微小圆盘.然后,分别在热的0.1 mol/LNaOH溶液和0.1 mol/LHCl溶液中超声清洗。
用去离子水冲洗,在室温下浸入氧化液中浸泡约8 h。
最后,用去离子水冲洗后即可使用。
该电极使用前无需浸泡,平时可直接保存于空气或蒸馏水中。
且具有不易碰伤的优点。
该pH 传感器的稳定性好,pH值的响应范围宽,而且温度对pH值的测定影响小胆气响应时间长达4min。
[5]之后陈东初等人对氧化钨电极做出了改善,他们采用溶胶-凝胶法制备了氧化钨pH电极,再由氧化钨pH电极与固态Ag/AgCl参比电极制备成氧化钨pH传感器,该传感器不需要参比溶液与陶瓷隔膜。
电极的具体制备方法如下,Na2WO4溶液经阳离子交换树脂处理,得到氧化钨胶体溶液,添加H2O2,C2H5OH作为稳定剂.采用浸涂法在前处理后的钨丝上涂敷氧化钨胶体溶液,进行热处理生成氧化物涂层,热处理温度为100~400℃.电极的一端打磨后与铜导线点焊,然后用有机硅绝缘胶封闭,露出氧化物H+敏感膜,进行测试. 该传感器在pH值为2~11范围内有良好的电位(V)-pH响应线性关系,响应灵敏度为52. 6mV(以pH值变化为1来量度),测量精度可达0. 1个pH值;氧化钨pH电极具有耐HF腐蚀的能力,可用于HF溶液的浓度测量。
氧化钨pH传感器还可以应用于胶体的测量,而且其其响应时间小于1min。
[6]4.光学pH传感器光化学 pH 传感器则具有体积小、不带电、抗电磁干扰性能强、无污染等优点,因而在各类化学反应、环境监测、生物医学领域、及地下矿井、武器试验等危险场合的遥测遥控方面,都有广阔的应用前景。
[7]1950年J·x·Peterson等人首次研制出光学pH传感器,开拓了pH测量的新领域。
[7]这类传感器是以光电转换为基础,利用pH值随质子化可渗透簿膜的光学特性而改变的性质。
光学pH传感器按其敏感原理可分为吸收和发光两种,按其芯片的形状又可分为平面和单根光纤两种。
通常的pH计包括氢离子敏感场效应管传感器都是根据电位测量法,利用被测pH值与氢离子活度成线性关系的特性制成。
而学pH传感器采用光测法,利用被测pH值是指示剂酸、碱浓度的函数的特性,即指示剂染料的分解程度是pH的函数,这可通过测量染料的吸收光或发(荧)光强度的方法获得。
[8]2000年范世福等人设计开发了一个用于环境水质pH值监测的光纤传感系统。
采用Φ5发二极管作光源,硅光电二极管作检测器,大芯径、大数值孔径的Y 型分叉光纤束作传感介质;染料指示剂苯酚红以两种方法固定,设计了相应的两种探头结构。
其pH响应曲线在pH7.4~8.2范围内,线性相关系数为0.9913,响应灵敏度为2.766/pH。
pH值变化0.01pH传感器能够区分这种变化。
其响应时间是比较慢的,当pH值由6.0变化到8.0时,响应时间为30分钟;而当pH值由8.0变化到6.0时响应时间仅13分钟。
[9]近期罗发亮、陈天禄两人采用丙烯酰胺为偶合剂,以 Fe2+ /H2O2为引发剂,将邻甲酚红通过表面接枝聚合固定于交联聚乙烯醇膜表面,制备了一种可用于光化学 pH 传感器的 pH 敏感膜。