一种新型的平面叉指电极传感器的设计与实现.pdf

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1、第29卷第3期V0l_29NO．3传感技术学报2016年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2016DesignandRealizationofANovelPlanarInterdigitatedElectrodeSensorZHOUJunle，WANGYuhao，WANGXiaolei。，LUHongyang，BAIcaiquan(1．CollegeofScienceNanchangUniversity，Nanchang330000，China；2．CollegeoflnformationandEngineeringNanchang

2、University，Nanchang330000．Chin口；3．CollegeofElectronicInformationEngineeringSouth—CentralUniversityForNationalities，Wuhan430000，China)Abstract：Withincreasinglystringentenvironmentalstandards，inorganicsalts，especiallynitrateasanimportantsymbolofwaterpollution，havebeenhighlyfocusedbyresearchers．

3、ThispaperproposedanewtypeofplanarinterdigitatedelectrodesensorforinorganicionsdetectionandcenteredaroundmechanismofitinelectrolytesolutionwithACimpedancetechniqueandelectrodekineticsanalysis．Anequivalentcircuitmodelfordoublelayereffectandelectrodeprocesswereproposedandappliedtocharacterizethe

4、responsesofimpedanceandphaseoverthedifferentfrequencyranges．Meanwhile，experimentalresultsshowthatplanarinterdigitatedelectrodesensorhavetheabilitytodistinguishthedifferentconcentrationsofinorganicsaltsolution，andthedistinctidentificationofnitrateandphos—phatebasedonthefeaturesofimpedancespect

5、roscopyandphasespectroscopywasalsopresentedinthiswork．Keywords：sens0rs；inorganicsaltsdetection；ACimpedancetechnique；equivalentcircuitmodel；doublelayereffectEEACC：5180W：7230doi：10．39690．issn．1004-1699．2016．O3．009一种新型的平面叉指电极传感器的设计与实现周军乐，王玉嗥，王晓磊，卢红阳2，白彩全(1．南昌大学理学院，南昌330000；2．南昌大学信息工程学院，南昌3300003

6、．中南民族大学电子信息工程学院，武汉430000)摘要：随着我国水质标准的日趋严格，无机盐类尤其是硝酸盐作为水体污染的重要标志，越来越被研究学者关注。本文提出了一种用于无机物离子检测的新型单片式平面叉指电极传感器，基于交流阻抗技术和电极动力学分析了电极辟容液体系，量化了电极与溶液界面上的双电层效应和传质过程，并建立等效电路模型，深入探讨了在不同频率段下电极／溶液体系的阻抗特性和相位特性。根据不同浓度的无机盐溶液和不同种类的无机盐溶液的实验结果表明，平面叉指电极传感器具有较好的鉴别能力。关键词：传感器；无机物离子检测；交流阻抗技术；等效电路模型；双电层效应中图分类号：X853文献标

7、识码：A文章编号：1004—1699(2016)03—0356—06长期以来，水质检测的主要目标集中在对水体操作范围小。目前较为实用的检测方法主要包括离富营养化和藻类繁殖现象的检测和预警上，另外还子色谱分析b，生物技术，电化学方法，光学方法]有针对水体的物理指标和化学指标的单一检测。近等。其中，离子色谱分析依赖于离子色谱仪，离子色年来水质污染的深层次问题逐渐显露，比如无机有谱仪是一种集在线取样，在线分离与分析的仪器，结毒物质和金属离子等被水生生物富集后，经过生物构复杂，造价昂贵。