[其他]半導體鉀離子傳感器

無效

• 申請號: 85205673
• 申請日: 1985-12-11
• 公開（公告）號: CN85205673U
• 公開（公告）日: 1988-02-10
• 發明（設計）人: 朱春生;黃德培;王德枌;付庭治;胡宏紋
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于一種電化學分析儀器。

目前國內無半導體鉀離子傳感器，國外，現有的半導體鉀離子傳感器是由MOS管、敏感膜、電極桿組成。其技術特征是MOS管的柵極上直接涂復敏感膜，由于封裝技術不完全，電極測試時MOS管與待測液直接接觸，電極性能不穩定，電極重現性差，電極壽命短。

本發明的任務是研制出一種全固態的半導體鉀離子傳感器，具有體積小，響應速度快、重現性好、壽命長、測試液少等特點。

為了達到上述目的，本發明需解決的技術方案是在MOS管柵極上引出一根鉑絲，然后用乙醇和乙醚反復處理鉑絲表面，再用10－30mg雙冠醚，加6m15％四氫呋喃PVC粉溶液和19滴鄰苯二甲酸二丁酯配制成透明溶液，涂復在鉑絲上形成一層敏感膜，MOS管與鉑絲的接口處用硅橡膠封閉，整個MOS管和鉑絲又與塑料電極桿呈可折卸式組裝，將涂有敏感膜的鉑絲暴露在空氣中，該電極的技術特征是避免MOS管與測試液直接接觸，克服了國外半導體K^＋離子傳感器在測定時電極重現性差、壽命短的缺點，由于只涂有敏感膜的鉑絲與測試液接觸，因此測試液用量少，MOS管與電極桿可折卸式組裝有利于電極探頭的互換。

由于采用本發明的技術手段，鉀離子半導體傳感器與離子計通用，本電極的性能指標如下：

線性范圍 1×10^－2～5×10^－6M

檢測下限 5×10^－6M

靈敏度????????54±1mv／PK（10℃）

轉換系數????????95.6％

響應時間＜5秒

重現性：在10^－3M和10^－2M溶液中反復測定三次，平均誤差不大于±0.5。

漂 移：在10^－3MK^＋標準溶液中連續5小時漂移小于±1mv。

本發明的實施例是按下列順序制作而成：1.稱取30毫克雙冠醚〔2－辛氧基－4，6－二（4′－亞氨基苯并－15－冠－5）三嗪〕加6毫升5％PVC粉四氫呋喃溶液和1毫升鄰苯二甲酸二丁酯配成透明溶液。2.由3D01E型MOS管柵引出一根鉑絲，鉑絲長2.5厘米，直徑0.4毫米，用乙醇和乙醚分別清洗鉑絲兩次，將該MOS管組裝在聚四氟乙烯的套管內，MOS管上源、漏兩級分別用導線引出組成探頭。此探頭可插入金屬鋼筆套內，套的另一端有接口插座，可直接與測量儀器相連接。3.鉑絲與聚四氟乙烯接口處用硅橡膠密封。4.將探露出的鉑絲浸漬于配制的透明溶液中，立即取出涼干，如此重復數次。使鉑絲表明形成一層敏感膜，其厚度約100μn時為止。

圖1.半導體鉀離子傳感器示意圖

1.涂有敏感膜的鉑絲

2.MOS管

3.電極桿

圖2.半導體鉀離子傳感器MOS管原理圖

1.源極????????2.漏極????????3.鋁引線????????4.敏感膜

5.絕緣柵

圖3.半導體鉀離子傳感器和參比電極構成的測量電池

工作示意圖

1.離子計????????2.半導體鉀離子傳感器

3.參比電極????????4.待測液

圖4.用焰法、離子選擇電極法和半導體鉀離子傳感器法

測定正常人血清中鉀離子濃度，結果對照。見圖4。

1.火焰法：平均值±2SD

4.12±0.61×10^－3M

2.離子選擇電極法：平均值±2SD

4.36±0.76×10^－3M

3.半導體鉀離子傳感器法：平均值±2SD

4.03±0.68×10^－3M