濺鍍金電極的使用承諾守信

絲網(wǎng)印刷電化學(xué)生物傳感器及其水環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究

隨著價(jià)格低廉的一次性絲網(wǎng)印刷電極的出現(xiàn)，電化學(xué)生物傳感器逐漸向小型化和便攜化的方向發(fā)展。因此，開(kāi)展基于絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)生物傳感器的研究，對(duì)于擴(kuò)大生物傳感器的商業(yè)化應(yīng)用具有非常重要的意義。在印刷過(guò)程中，可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)娜軇﹣?lái)調(diào)整油墨的黏度和流動(dòng)性。本文以建立完整的電化學(xué)生物傳感器的研究體系為目標(biāo)，對(duì)絲網(wǎng)印刷電極的制作、傳感器的制備及電化學(xué)分析方法的建立進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容及結(jié)果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)絲網(wǎng)印刷電極的制備：設(shè)計(jì)了三電極系統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷電極，通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝制備出可應(yīng)用于本研究工作中生物傳感器的基礎(chǔ)電極。對(duì)電極的制備工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹，討論了制備過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，并研究了絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)性能。該電極可批量制作，成本低、比傳統(tǒng)電極更具有應(yīng)用價(jià)值。(2)絲網(wǎng)印刷基礎(chǔ)電極的初步應(yīng)用：采用滴涂法直接將DNA修飾到SPE工作電極表面，制備了DNA/SPE的電化學(xué)生物傳感器，以三聯(lián)釕(Ru(bpy)32 )作為信號(hào)分子，采用循環(huán)伏安法對(duì)水環(huán)境中α-萘胺進(jìn)行了測(cè)定。

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電化學(xué)傳感器電極網(wǎng)版印刷技術(shù)簡(jiǎn)介

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網(wǎng)版印刷電極的基層可以使用硬性材料，如陶瓷、玻璃、鋁片等，也可以選用柔性材料，如 PET、PVC、PDMS等。網(wǎng)版印刷油墨主要由色料、連接料和助劑組成。對(duì)于印刷生物傳感器電極來(lái)說(shuō)，惰性電極的工作電極和對(duì)電極一般選用碳或惰性金屬油墨，而檢測(cè)電壓的參比電極選用銀/氯化銀油墨。值得注意的是，玩具印刷必須使用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無(wú)毒、無(wú)害的油墨。印刷電極作為傳感器識(shí)別系統(tǒng)與檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出設(shè)備的中間橋梁，接受催化物質(zhì)與底物反應(yīng)電子，再和檢測(cè)設(shè)備連接將電信號(hào)放大輸出，所以電極圖案設(shè)計(jì)以及印刷方法可以多樣化，如圖1為一種雙電極印刷過(guò)程。此工作電極與對(duì)比電極設(shè)計(jì)為并排方式，先于基層A印刷兩條導(dǎo)電油墨B，作為與檢測(cè)設(shè)備連接的導(dǎo)線；將惰性油墨C印至導(dǎo)線一端形成電極；在其中一個(gè)電極上固定催化物質(zhì)作為工作電極D，另一個(gè)則為對(duì)比電極；后在電極末端印刷一層絕緣油墨E，為防止在檢測(cè)過(guò)程中導(dǎo)線參與催化反應(yīng)。其中，對(duì)于酶電極傳感器來(lái)說(shuō)，是將生物酶以及介體材料固定在工作電極，或是按照一定配比加入電極油墨進(jìn)行直接印刷制得酶電極傳感器；無(wú)酶電極傳感器可以先將催化材料與催化載體材料復(fù)合，再將復(fù)合催化材料固定在工作電極或加入電極抽墨印刷制得無(wú)酶電極傳感器。網(wǎng)版印刷傳感器充分發(fā)揮了兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，使得傳感器制作上生產(chǎn)簡(jiǎn)單、成本低廉、實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，一次性使用；性能上靈敏度高、測(cè)量方便、測(cè)試時(shí)間短、穩(wěn)定性好。

網(wǎng)版印刷電極主要特點(diǎn)

（1）絲網(wǎng)印刷機(jī)屬于孔版印刷機(jī)中較有代表性的印刷設(shè)備，它的印版是一張由真絲等材料編織而成的縱橫交錯(cuò)、經(jīng)緯分明的絲網(wǎng)。它的作用是把過(guò)于飽和的、遮蓋力過(guò)大的顏料加以稀釋，減少顏料用量，降低油墨成本。已經(jīng)生產(chǎn)的有平面、曲面、成形、印染、印刷電路和新型輪轉(zhuǎn)等多種絲網(wǎng)印刷機(jī)。其中，新型輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的速度和生產(chǎn)率比較高它的特點(diǎn)是將絲網(wǎng)安裝在滾筒上，油墨澆在滾筒內(nèi)。機(jī)器工作時(shí)滾筒旋轉(zhuǎn)，橡皮刮墨刀把圖案快速印到印刷物上。

（2）制作絲網(wǎng)的材料除真絲外，還可用尼龍絲、銅絲、鋼絲或不銹鋼絲等。絲網(wǎng)印刷機(jī)應(yīng)用的孔版印刷原理起源于古代的模版印刷。孔版印刷有謄寫(xiě)版、鏤空版噴花和絲網(wǎng)印刷等多種形式。

（3）絲網(wǎng)印刷初采用手工操作，當(dāng)時(shí)只有一個(gè)版架、一塊絲網(wǎng)版和一塊模版。3嚴(yán)禁將物件放在機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件(如印刷平臺(tái)、行走臂、烘箱托盤(pán)等)上。到50年代絲網(wǎng)印刷才實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。滾筒式絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷時(shí)著墨量多，適于印刷墨層厚實(shí)的印刷品，可以在各種紙張、玻璃、木板、金屬、陶瓷、塑料或布匹上印刷，可用多種油墨，包括可以導(dǎo)電的金屬性油墨。

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網(wǎng)版印刷電極

絲印接觸控制盤(pán) 在設(shè)計(jì)微波爐溫度程序時(shí)，使用了與微型計(jì)算機(jī)相組合的開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)與通常的機(jī)械開(kāi)關(guān)不同，是在玻璃板上印刷的開(kāi)關(guān)，沒(méi)有可動(dòng)部分，也沒(méi)有凸凹，非常平滑，去污容易，用手觸摸即可開(kāi)關(guān)。塑料絲網(wǎng)印刷塑料件的絲印，是塑料制品的二次機(jī)工（或稱再加工）中的一種。這種控制盤(pán)表面罩有導(dǎo)電性的膜，在其周圍用絲網(wǎng)印刷陶瓷系油墨進(jìn)行裝飾和文字顯示。其優(yōu)點(diǎn)是耐機(jī)械磨損、耐化學(xué)腐蝕、去污容易。另外，設(shè)計(jì)時(shí)為使玻璃著色，可在背面印刷有機(jī)涂料，由于背面不能直接接觸，耐久性強(qiáng)，油墨的選擇余地也較大。  

玻璃表面的消光絲印 把玻璃表面消光油墨汁（比利時(shí)產(chǎn)），用絲網(wǎng)印版印在鈉鈣玻璃上，數(shù)分鐘后進(jìn)行水洗，其效果宛如茶色玻璃一般。通常對(duì)玻璃進(jìn)行蝕刻時(shí)使用氟酸，有一定的危險(xiǎn)性，用這種油墨不含強(qiáng)酸，操作較簡(jiǎn)單，其消光效果與蝕刻有異曲同工之妙。