TW201816397A - 平面型氨選擇性感測電極及其製法 - Google Patents
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Abstract
本案係關於一種應用於水質監測之平面型氨選擇性感測電極及其製法。其結構包括電絕緣基板、導電層、銨離子感測層、氫氧根離子感測層以及一電解質層。電絕緣基板具有至少一平面。導電層設置於電絕緣基板之至少一平面上。其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有一第一反應區及一第二反應區。銨離子感測層設置於第一導電部之第一反應區。氫氧根離子感測層設置於第二導電部之第二反應區。電解質層設置且覆蓋於銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。
Description
本案係關於一種應用於水質監測之感測電極,尤指一種平面型氨選擇性感測電極及其製法。
傳統水質監測的採樣與分析往往需耗費許多時間及人力,也無法即刻有效的反應出廢水處理成效不彰或是處理水水質異常等問題,進而使排放廢水影響到河川的水質。為符合實際需求,水質監測裝置必須能即時分析水質,以有效掌握水處理成效與水質變動的狀況,進而改善應對處理程序之操作。另一方面,對於水回收再利用的需求,也使水質監測裝置必須能進行線上即時監測之需求大幅提升。
然而傳統的水質監測裝置係採用玻璃電極作為其離子感測電極。雖然玻璃電極可穩定的測定水質中的離子濃度,但其結構複雜、成本昂貴,也不利於小型化。此外,受限於水質監測裝置之玻璃電極與參考電極之結構,亦無法有效提昇感測之靈敏度。
有鑑於前述需求和問題,實有必要提供一種平面型氨選擇性感測電極及其製法,以應用於水質監測。
本案之目的在於提供一種平面型氨選擇性感測電極及其製法。透過液滴塗覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術將銨離子感測層以及氫氧根離子感測層平面化設置於一導電層上,以提昇準確度,並大幅縮小感測電極體積。同時使平面型氨選擇性感測電極具有高選擇性以及靈敏度,以應用於醫學、生化、化學、農業、環境等領域,如應用於監測水耕植物種植過程的氨氮濃度變化、人體汗液的氨氮濃度變化、水產養殖之水質監測或是結合特定酵素即可監測出特定生物指標(例如是肌酸酣)等。
本案另一目的在於提供一種平面型氨選擇性感測電極及其製法。其結構小巧精簡、製程簡單、成本低廉,更利於達成提供拋棄型感測電極之目的。
為達前述目的,本案提供一種平面型氨選擇性感測電極,包括電絕緣基板、導電層、銨離子感測層、氫氧根離子感測層以及一電解質層。電絕緣基板具有至少一平面。導電層設置於電絕緣基板之至少一平面上。其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有一第一反應區及一第二反應區。銨離子感測層設置於第一導電部之第一反應區。氫氧根離子感測層設置於第二導電部之第二反應區。電解質層設置且覆蓋於銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。
為達前述目的,本案另提供一種平面型氨選擇性感測電極之製法,包括步驟:(a)提供一電絕緣基板具有至少一平面,並於電絕緣基板之至少一平面上形成一導電層,其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有一第一反應區及一第二反應區;(b)分別形成一銨離子感測層及一氫氧根離子感測層覆蓋於第一導電部之第一反應區與第二導電部之第二反應區;以及(c)形成一電解質層,覆蓋於銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用於限制本案。
本案揭露一種平面型氨選擇性感測電極(planar ammonia selective sensing electrode),其結構主要包括電絕緣基板(insulating base plate)、導電層(electric-conductive layer)、銨離子感測層(ammonium ion sensing layer)、氫氧根離子感測層(hydroxide ion sensing layer)以及電解質層(electrolyte layer)。於本案中,氫氧根離子感測層可例如是但不受限於一酸鹼度感測層或pH感測層(pH sensing layer)。導電層設置於電絕緣基板之平面上,其中導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,第一導電部及第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有第一反應區及第二反應區。銨離子感測層設置於第一導電部之第一反應區。氫氧根離子感測層設置於第二導電部之第二反應區。電解質層設置且覆蓋於銨離子感測層及氫氧根離子感測層之上。利用液滴塗覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術將平面型銨離子感測層以及平面型氫氧根離子感測層設置於導電層上,並且能夠在不失準確度的情況下,大幅縮小平面型氨選擇性感測電極體積,且使平面型氨選擇性感測電極具有高選擇性以及靈敏度。
請參閱第1圖,其係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極之結構分解圖。如圖所示,本案平面型氨選擇性感測電極(於後簡稱感測電極)1,包括電絕緣基板10、導電層20、絕緣防水層30、銨離子感測層40、pH感測層50、中隔片60、電解質層70以及氣體透氣層80。其中電絕緣基板10具有至少一平面11。導電層20包括第一導電部21及第二導電部22,分別設置於電絕緣基板10之至少一平面11上,且彼此絕緣隔離。於本實施例中,第一導電部21及第二導電部22以設置於同一平面11為較佳。第一導電部21及第二導電部22分別具有第一反應區23及第二反應區24。絕緣防水層30設置於導電層20上,至少部份覆蓋導電層20之第一導電部21及第二導電部22,且使第一導電部21及第二導電部22分別部份曝露,其中第一導電部21及第二導電部22曝露於絕緣防水層30之外的部份即分別組配為第一反應區23及第二反應區24。較佳者,第一導電部21及第二導電部22的第一反應區23及第二反應區24更以一微細間隔而相對鄰設,俾利於整體結構之小型化。更佳者,第一反應區23及第二反應區24係分別位於第一導電部21及第二導電部22之各端部。銨離子感測層40及pH感測層50分別設置於第一導電部21及第二導電部22未被絕緣防水層30覆蓋而曝露的部份,即分別對應設置於第一反應區23及第二反應區24。換言之,絕緣防水層30、銨離子感測層40及pH感測層50共同覆蓋於導電層20之上,其中絕緣防水層30、銨離子感測層40及pH感測層50可為但不限於共平面設置。於一較佳實施例中,除第一反應區23及第二反應區24係分別位於第一導電部21及第二導電部22之各端部外,第一導電部21與第二導電部22在相對於第一反應區23及第二反應區24之另一端更分別具有一工作電極連接區域25與一對電極連接區域26,未被絕緣防水層30覆蓋而曝露,且連接至量測連接線路(未圖示),以形成感測電路。此外,電解質層70設置於銨離子感測層40及pH感測層50之上,且同時覆蓋於銨離子感測層40及pH感測層50之上。於本實施例中,感測電極1更包含中隔片60,具有一開口61,中隔片60環設於銨離子感測層40、pH感測層50以及電解質層70周圍,俾使電解質層70貫穿開口61且容置於開口61的內周面內並與銨離子感測層40及pH感測層50接觸。另外,感測電極1更包含氣體透氣層80,設置於電解質層70之上,並與中隔片60貼合,俾使電解質層70保持於氣體透氣層80與銨離子感測層40及pH感測層50之間,用以將自氣體透氣層80處產生之目標感測離子透過電解質層70分別傳遞至銨離子感測層40及pH感測層50。
於本實施例中,銨離子感測層40及pH感測層50之目標感測離子分別為銨離子(NH4 +
)及氫氧根離子(OH-
)。由於氨溶於水中會產生銨離子(NH4 +
)以及氫氧根離子(OH-
),其化學反應式如(式1)所示。水檢體中的氨分子經過氣體透氣層80擴散至電解質層70中使電解質中的銨離子(NH4 +
)及氫氧根離子(OH-
)濃度改變,再分別傳遞至銨離子感測層40及pH感測層50。其中銨離子(NH4 +
)會與銨離子反應層40反應產生電化學膜電壓的改變,當水溶液中的銨離子濃度越高,則於銨離子反應層40處產生之膜電壓越大。另一方面,由於氨溶於水溶液時亦會生成氫氧根離子(OH-
)而導致水溶液呈鹼性變化,此時pH感測層50所感測氫氧根離子(OH-
)的電壓是呈負成長。換言之,當水溶液本身越呈鹼性,則pH感測層50所感測氫氧根離子(OH-
)的電壓越小。因此,當水溶液中有氨存在時,銨離子感測層40及pH感測層50處所感測的訊號會有加成作用,故本發明所提出的感測電極1可大幅度提高傳統電化學量測氨濃度的靈敏度。 NH3
+ H2
O ⇌ NH3
·H2
O⇌NH4 +
+ OH−
(式1)
第2圖係揭示本案平面型氨選擇性感測電極之一示範性感測電壓響應曲線。第3圖係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極與傳統氨感測電極之感測數據電壓與氨濃度關係校正曲線。如圖所示,當水溶液中氨/銨濃度提高時,傳統量測膜電位的方式都僅相對於參考電極銀/氯化銀,即氨/銨濃度感測電壓ENH4+
= EWorking (NH4+)
-EReference
。當氨/銨濃度越高時相對於參考電極銀/氯化銀的氨/銨濃度感測電壓ENH4+
會越高,惟其變化僅可符合電化學能士特方程式的斜率變化59.2±2 mV/(10倍數)。然而於本實施例中,由於是同時將水溶液中pH值的改變也同時計算,也就是相對於參考電極銀/氯化銀的pH感測電壓EpH
= EWorking (pH)
-EReference
,當水溶液中受到氨溶解的影響時會如式1所示產生反應,導致水溶液的pH上升,也就是pH感測電壓EpH
會越低。因此,於本實施例中,感測電極1之量測方式係利用氨/銨濃度感測電壓ENH4+
與pH感測電壓EpH
之差值,即ENH4+
-EpH
= EWorking (NH4+)
- EWorking (pH)
,使得本案平面型氨選擇性感測電極1的靈敏度斜率變化呈132±3 mV/(10倍數),比前述傳統氨感測電極的靈敏度59.2±2 mV/(10倍數)高出許多,如第3圖以及下列表1所示。 表 1: 本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極與傳統氨感測電極的性能比較表。
另一方面,根據前述較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極結構,本案同時也揭示一種平面型氨選擇性感測電極之製法。第4圖係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極之製法流程圖。請參考圖第1圖及第4圖,首先於步驟S1中,提供電絕緣基板10具有至少一平面11,並於電絕緣基板10之至少一平面11上形成導電層20。導電層20包括第一導電部21及第二導電部22,分別利用例如是但不受限於網版印刷或濺鍍技術之方式設置於電絕緣基板10之至少一平面11上,且彼此絕緣隔離。第一導電部21及第二導電部22分別具有第一反應區23及第二反應區24。接著,於步驟S2中,於導電層20上形成絕緣防水層30,部份覆蓋導電層20之第一導電部21及第二導電部22,且使第一導電部21及第二導電部22分別部份曝露,其中第一導電部21及第二導電部22曝露於絕緣防水層30之外的部份即分別組配架構為第一反應區23及第二反應區24。於本實施例中,絕緣防水層30係利用例如是但不受限於網印或是化學氣相沉積技術之方式而覆蓋於導電層20之上,並使未覆蓋的導電層20部份組配形成第一導電部21之第一反應區23及第二導電部22之第二反應區24。其中,第一導電部21的第一反應區23及第二導電部22的第二反應區24更以一微細間隔而相對鄰設,俾利於整體結構之小型化。於一較佳實施例中,除第一反應區23及第二反應區24係分別位於第一導電部21及第二導電部22之各端部外,第一導電部21及第二導電部22在相對於第一反應區23及第二反應區24之另一端亦未為絕緣防水層30所覆蓋,且分別組配架構為一工作電極連接區域25與一對電極連接區域26,用以形成感測電路,惟其非限制本案之必要技術特徵,於此不再贅述。爾後,於步驟S3中,分別於導電層20之第一導電部21的第一反應區23及第二導電部22的第二反應區24上形成銨離子感測層40以及pH感測層50。於本實施例中,絕緣防水層30、銨離子感測層40及pH感測層50共同覆蓋於導電層20之上,因此絕緣防水層30、銨離子感測層40及pH感測層50形成於導電層20之順序並不受限,可視實際應用需求而進行最佳化調整,於此不再贅述。接著,於步驟S4中,形成電解質層70覆蓋於銨離子感測層40及pH感測層50之上。於本實施例中,更係以中隔片60之開口61定義出電解質填充區,其中中隔片60環設於銨離子感測層40、pH感測層50以及電解質層70周圍,俾使電解質層70貫穿開口61且容置於開口61的內周面內並與銨離子感測層40及pH感測層50接觸。中隔片60可由例如是但不受限於聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)的材質所構成。另外,電解質層70則可以例如是但不受限於0.01 M三羥甲基氨基甲烷水溶液填充於中隔片60之開口61之內周面內所定義出電解質填充區而構成。最後,於步驟S5中,形成氣體透氣層80於電解質層70上,並與中隔片60貼合,俾使電解質層70保持於氣體透氣層80與銨離子感測層40及pH感測層50之間,即電解質層70容置於中隔片60之開口61之內周面內所定義出之電解質填充區內。於本實施例中,氣體透氣層80可例如是但不受限於厚度10 µm的聚四氟乙烯氣體透氣層。
於本實施例中,導電層20可透過例如是但不受限於網版印刷或濺鍍技術等方式形成於電絕緣基板10之平面11上。其中導電層20之第一導電部21及第二導電部22分別被銨離子感測層40及pH感測層50所覆蓋的第一反應區23及第二反應區24即分別為銨離子(NH4 +
)反應電極區及氫氧根離子(OH-
)反應電極區,而其餘部份則為絕緣防水層30所覆蓋保護。於一較佳實施例中,第一導電部21及第二導電部22在相對被銨離子感測層40及pH感測層50所覆蓋的第一反應區23及第二反應區24之另一端更分別具有一工作電極連接區域25與一對電極連接區域26,且連接至量測連接線路(未圖示),以形成感測電路。於本實施例中,導電層20可例如是但不受限於濺鍍金屬薄膜,其材料可選自網印銀碳導電混合漿料、金膠、白金膠、銀膠、導電碳漿、金、鈀、白金、金鈀合金、銀或其組合。電絕緣基板10可由例如是但不受限於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或陶瓷基板所構成。於一實施例中,導電層20以印刷方式形成於電絕緣基板10後,再以例如60 ℃至140 ℃下烘乾製得。
於本實施例中,導電層20之第一導電部21的第一反應區23被銨離子感測層40所覆蓋,而第二導電部22的第二反應區24被pH感測層50所覆蓋,則第一反應區23及第二反應區24分別形成銨離子(NH4 +
)及氫氧根離子(OH-
)反應電極區,用以傳遞該銨離子感測層40以及pH感測層50間所量測之電化學膜電位所產生的電壓變化,並分別經由導電層20之第一導電部21之工作電極連接區域25及第二導電部22之對電極連接區域26而將電訊號傳遞至量測連接線路。於一實施例中,量測連接線路更連接至一量測儀(未圖示),此量測儀可顯示並計算出相對應的感測電壓變化之氨濃度,以供後續使用者方便使用。
此外,於本實施例中,絕緣防水層30可由例如但不受限於具有電絕緣以及防水之材質,如對二甲苯聚合物、網印絕緣膠、網印UV絕緣膠等材料所構成。於一實施例中,絕緣防水層30係由一網印絕緣膠塗佈形成,並於例如60 ℃至140 ℃下烘乾製得,絕緣防水層30會部份覆蓋該導電層20之第一導電部21及第二導電部22,且使第一導電部21及第二導電部22分別部份曝露而構成第一反應區23及第二反應區24,以分別供銨離子感測層40及pH感測層50所覆蓋。於較佳的實施例中,第一導電部21及第二導電部22中分別為銨離子感測層40及pH感測層50所覆蓋的第一反應區23及第二反應區24係彼此絕緣隔離,且以微小間距而彼此相鄰設置,以利於感測電極1之小型化。
於本案實施例中,銨離子感測層40及pH感測層50可透過例如是但不受限於液滴塗覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術所構成。於本實施例中,導電層20之第一導電部21之第一反應區23上形成之銨離子感測層40係為一銨離子選擇薄膜,其構成材料係包括例如是但不受限於離子載體、塑化劑、耐熱樹脂或其組合。於一較佳實施例中,銨離子感測層40更包含陽離子交換劑,且銨離子感測層40中各成份配置重量可例如是但不受限於包含離子載體之重量百分比介於0.2 wt %至 5 wt %之間、塑化劑之重量百分比介於50 wt % 至 70 wt %之間、耐熱樹酯之重量百分比介於30 wt % 至 60 wt %之間以及陽離子交換劑之重量百分比介於0.1 wt % 至2.5 wt %之間。將前述離子載體、塑化劑、耐熱樹酯以及陽離子交換劑所組成之混合液,以液滴塗佈法液滴覆於導電層20之第一導電部21上欲形成銨離子感測層40而曝露的部份,其中液滴體積介於10µL至50 µL之間,並置於例如30 ℃至60 ℃下乾燥2至10小時後,再於例如40 ℃至60 ℃下真空乾燥6至18小時,即完成該銨離子感測層40的製作。
另一方面,pH感測層50則可利用例如是但不受限於電化學計時電流法或是循環伏安法等電沉積方式將氧化銥(IrO2
)沉積於導電層20之第二導電部22上欲形成pH感測層50而曝露的第二反應區24。於一實施例中,pH感測層50係利用計時電流法將氧化銥(IrO2
)沉積於導電層20之第二導電部22上欲形成pH感測層50而曝露的第二反應區24,其中電流密度範圍介於0.2 mA/cm2
至5 mA/cm2
之間。於另一實施例中,pH感測層50則可利用循環伏安法將氧化銥(IrO2
)沉積於導電層20之第二導電部22上欲形成pH感測層50而曝露的第二反應區24,則電壓範圍可介於-0.2 V 至 1.3 V之間,掃描速率介於10 mV/s 至 100 mV/s之間,掃描圈數則可介於10圈至100圈之間。於一實施例中,電沉積完成之pH感測層50,更可再先以去離子水將多餘鍍液清洗乾淨後,並置於80 ℃下,乾燥1小時,將多餘水分烘乾,即完成該pH感測層50 的製作。於本實施例中,形成pH感測層50時所使用之鍍液組成可例如是但不受限於包含氯化銥(IrClx
)其中X為3-4、30 wt%雙氧水、草酸、3 M碳酸鉀以及去離子水所組成,其中氯化銥(IrClx
)之重量百分比介於0.05 wt %至0.18 wt %之間、30 wt%雙氧水之重量百分比介於0.5 wt %至1 wt %之間、草酸之重量百分比介於0.2 wt %至0.6 wt %之間、3 M 碳酸鉀之重量百分比介於6 wt %至12 wt %之間,以及去離子水之重量百分比介於80 wt %至90 wt %之間。
於前述實施例中,中隔片60環設於銨離子感測層40以及pH感測層50外圍,中隔片60之開口61之內周面內更組配定義為一電解質填充區,以填充電解質層70。於一實施例中,中隔片60可例如是但不受限於由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或是聚氯乙烯(PVC)等材料所構成。於一較佳實施例中,中隔片60係以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)構成,厚度為0.35 mm,並於其背面塗上背膠,將其貼合於電絕緣基板10之平面11,並環設於銨離子感測層40以及pH感測層50之外圍,後以滾壓機進行壓合並放置12小時,使其黏貼更牢固,而中隔片60之開口61之內周面內即組配定義出一電解質填充區域,用以填充電解質層70。
於前述實施例中,電解質層70之材料為液態電解質所構成,可例如是但不受限於鹽酸水溶液、氯化鉀水溶液、氫氧化鉀水溶液、氯化鈉水溶液、磷酸鹽緩衝水溶液、三羥甲基氨基甲烷(Tris (hydroxymethyl) aminomethane,Tris)水溶液或氯化銨水溶液,濃度範圍介於0.01 M至1 M之間。於一實施例中,更可以固態電解質方式製作,利用例如是但不受限於瓊脂醣凝膠(Agarose)、聚丙烯醯胺凝膠(Polyacrylamide)、白明膠(Gelatin)、或海藻酸鈣(Calcium alginate)等凝膠材料去附著液態電解質。於一較佳實施例中,更利用0.01 M三羥甲基氨基甲烷水溶液,並以點膠機固定點膠體積為500 µL,將中隔片60之開口61(即電解質填充區域)填滿後,即可完成該電解質層70的製作。
另外,前述實施例中氣體透氣層80之材料可由例如是但不受限於醋酸纖維素、矽橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚雙甲基矽氧烷(PDMS)、聚氯乙烯(PVC) 、天然橡膠或其組合所構成。於本實施例中,氣體透氣層80的厚度可介於0.1 µm 至 30 µm之間。於較佳實施例中,氣體透氣層80係利用厚度為10 µm之聚四氟乙烯薄膜所構成,將其背面塗上背膠,並以貼合治具將聚四氟乙烯薄膜貼覆於中隔片60上方並覆蓋電解質層70,將電解質層70封裝於中隔片60之開口61中,即構成本案之感測電極1。
綜上所述,本案提供一種平面型氨選擇性感測電極及其製法。透過液滴塗覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術將銨離子感測層以及氫氧根離子感測層平面化設置於於一導電層上,以提昇準確度,並大幅縮小感測電極體積。同時使平面型氨選擇性感測電極具有高選擇性以及靈敏度,以應用於醫學、生化、化學、農業、環境等領域,如應用於監測水耕植物種植過程的氨氮濃度變化、人體汗液的氨氮濃度變化、水產養殖之水質監測或是結合特定酵素即可監測出特定生物指標(例如是肌酸酣)等。且其結構小巧精簡、製程簡單、成本低廉,更利於達成提供拋棄型感測電極之目的。
1‧‧‧平面型氨選擇性感測電極(簡稱感測電極)
10‧‧‧電絕緣基板
11‧‧‧平面
20‧‧‧導電層
21‧‧‧第一導電部
22‧‧‧第二導電部
23‧‧‧第一反應區
24‧‧‧第二反應區
25‧‧‧工作電極連接區域
26‧‧‧對電極連接區域
30‧‧‧絕緣防水層
40‧‧‧銨離子感測層
50‧‧‧pH感測層
60‧‧‧中隔片
61‧‧‧開口
70‧‧‧電解質層
80‧‧‧氣體透氣層
S1~S5‧‧‧步驟
第1圖係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極之結構分解圖。
第2圖係揭示本案平面型氨選擇性感測電極之一示範性感測電壓響應曲線。
第3圖係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極與傳統氨感測電極之感測數據電壓與氨濃度關係校正曲線。
第4圖係揭示本案較佳實施例之平面型氨選擇性感測電極之製法流程圖。
Claims (11)
- 一種平面型氨選擇性感測電極,包括: 一電絕緣基板,具有至少一平面; 一導電層,設置於該電絕緣基板之該至少一平面之上,其中該導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,該第一導電部及該第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有一第一反應區及一第二反應區; 一銨離子感測層,設置於該第一反應區之上; 一氫氧根離子感測層,設置於該第二反應區之上;以及 一電解質層,設置且覆蓋於該銨離子感測層及該氫氧根離子感測層之上。
- 如請求項1所述之平面型氨選擇性感測電極,更包含一絕緣防水層,設置於該導電層之上,部份覆蓋該第一導電部及該第二導電部,且使該第一導電部及該第二導電部分別組配構成該第一反應區及該第二反應區。
- 如請求項1所述之平面型氨選擇性感測電極,更包含一中隔片,設置於該電絕緣基板之該至少一平面上,其中該中隔片具有一開口,該中隔片設置於該銨離子感測層以及該氫氧根離子感測層之外圍,且該電解質層容置於該開口之內周面內。
- 如請求項3所述之平面型氨選擇性感測電極,更包含一氣體透氣層,設置且覆蓋於該電解質層之上,且與該中隔片貼合,俾使該電解質層保持於該氣體透氣層與該銨離子感測層及該氫氧根離子感測層之間。
- 如請求項1所述之平面型氨選擇性感測電極,其中氫氧根離子感測層係為一酸鹼度感測層。
- 一種平面型氨選擇性感測電極之製法,包括步驟: (a) 提供一電絕緣基板具有至少一平面,並於該電絕緣基板之該至少一平面上形成一導電層,其中該導電層具有至少一第一導電部及至少一第二導電部,該第一導電部及該第二導電部彼此絕緣隔離,且分別組配有一第一反應區及一第二反應區; (b) 分別形成一銨離子感測層及一氫氧根離子感測層覆蓋於該第一反應區之上與該第二反應區之上;以及 (c) 形成一電解質層,覆蓋於該銨離子感測層及該氫氧根離子感測層之上。
- 如請求項6所述之平面型氨選擇性感測電極之製法,其中該步驟(b)更包括一步驟(b1)形成一絕緣防水層於該導電層之上,部份覆蓋該第一導電部及該第二導電部,且使該第一導電部及該第二導電部分別組配構成該第一反應區及該第二反應區。
- 如請求項6所述之平面型氨選擇性感測電極之製法,其中該步驟(c)更包括一步驟(c1)提供一中隔片具有一開口,且將該中隔片貼合至該電絕緣基板之該至少一平面,使該中隔片設置於該銨離子感測層以及該氫氧根離子感測層之外圍,且該電解質層容置於該開口之內周面內。
- 如請求項8所述之平面型氨選擇性感測電極之製法,更包括一步驟(d)形成一氣體透氣層於該電解質層之上,並與該中隔片貼合,使該電解質層保持於該中隔片之該開口之內周面內。
- 如請求項6所述之平面型氨選擇性感測電極之製法,其中氫氧根離子感測層係為一酸鹼度感測層。
- 如請求項6所述之平面型氨選擇性感測電極之製法,其中該步驟(b)中的該銨離子感測層以及該氫氧根離子感測層係透過液滴塗覆法、濺鍍法、電沉積法或是網印厚膜技術形成。
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