读书报告电化学传感器.docx

电化学课程读书报告题 目：电化学传感器班 级： 031121班 姓 名： 张 佳 学 号： 20121003634 指导老师：杨丽霞电化学传感器一、简述人们通过五官感觉, 即视觉、味觉、触觉、嗅觉、听觉等去感知周围环境发生的现象及其变化, 从而不断地认识自然, 了解世界, 进而去发展科学, 开发资源,改造世界为人类造福。传感器技术就是实现五官感觉的人工化, 依据仿生学技术, 实现人造的五种感官。目前常用的传感器分为物理传感器和化学传感器, 其中化学传感器检测的对象是化学物质, 在大多数情况下是测定物质的分子变化, 尤其是要求对特定分子有选择性的响应, 并转换成各种信息表达出来。这就要求传感器的材料必须具有识别分子的功能。化学传感器技术的发展, 极大地丰富了分析化学、仪器分析, 已形成了独立的学科领域。化学传感器依据其原理有:（1）电化学式( 2) 光化学式( 3) 热化学式。二、类别电化学传感器的分类方法很多, 按照其输出信号的不同可以分为电位型传感器、电流型传感器和电导型传感器。而按照电化学传感器所检测的物质不同, 电化学传感器主要可以分为离子传感器、气体传感器和生物传感器[1]。2.1离子传感器电位型传感器中, 研究最多的是离子型传感器,而离子型传感器研究最早和最多的是pH 传感器川。离子传感器也叫离子选择性电极, 它响应于特定离子, 将离子活度转化为电位, 并遵从能斯特公式[2]。离子选择性电极构造的主要部分是离子选择性膜和内导系统。离子选择性膜是离子选择性电极最重要的组成部分, 它决定着电极的性质, 不同的离子选择电极具有不同的离子选择性膜, 其作用是将溶液中特定离子活度转变成电位信号—膜电位。膜电位随着被测定离子的活度而变化, 所以通过离子选择性膜的膜电位可以测定出离子的活度。内导系统一般包括内参比溶液和内参比电极, 其作用在于将膜电位引出[3]。2.2气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。气体通过多孔膜背面扩散入传感器的工作电极，在此气体被氧化或还原，这种电化学反应引起流经外部线路的电流。除测量外，还要放大和进行其它信号加工；外线路维持经过传感器的电压和一个二电极反向参考传感器的电压。在反向电极产生一相反的反应。这样，如工作电极是氧化，则相反电极就是还原。2.3生物传感器生物传感器是用生物活性材料( 酶、蛋白质、D N A、抗体、抗原、生物膜等) 与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科。在21 世纪知识经济发展中, 生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点, 在临床诊断、工业控制、食品和药物分析( 包括生物药物研究开发) 、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。生物传感器技术是建立在固定化细胞和固定化酶技术的基础之上的, 它以生物分子去识别被测目标, 然后将生物分子所发生的物理或化学变化转化为相应的电信号予以放大输出, 从而得到检测结果[4]。生物传感器主要包括微生物传感器、酶传感器、免疫传感器等[5]。三、应用3.1在食品安全中的应用亚硝酸盐是广泛存在于环境中的一种有害物质，尤其在肉制品加工业上，亚硝酸盐常作为添加剂，使肉品发色，增强风味，并具有抗菌防腐的作用，目前尚无理想的替代品。但亚硝酸盐进入人体后可生成强烈致癌的亚硝胺。随着人们环境意识和食品安全意识的加强，亚硝酸盐已成为环境检测和食品分析的重要项目。运用硝酸根离子选择性电极测定NO2－主要是用氧化剂将待测体系中的NO2－氧化为 NO3－进行间接测定[6]。这方面的研究开始较早，可以同时测定体系中NO2－和NO3－的含量，该方法简便快速。秦汉明[7]等在前人研究的基础上，研究了用硝酸根电极测定蔬菜、卤制品、雨水样品中硝酸根和亚硝酸根的含量，对电极性能、测定条件、干扰物的影响及消除、方法的准确度和精密度等进行了研究，并取得较好的效果。该方法最大的问题在于离子干扰的消除，尤其体系中硝酸根和亚硝酸根共存时，二者之间相互干扰，另外氧化NO2－氧化剂的选择对检测的准确度和精密度也有极大的影响。3.2在农药中的检测农药一般具有免疫毒性、神经毒性、遗传基因毒性和三致毒性等，为了提高和保障食品质量和生命安全，对农药残留的高灵敏检测越来越受到人们的重视。根据电化学传感器在检测农药残留过程中使用的识别物质或修饰材料的不同，可分为以下几类：电化学免疫传感器、电化学酶传感器及其他电化学传感器，本文主要简述电位型免疫传感器在农药中的检测[8]。　电位型免疫传感器是基于抗原、抗体特异性结合后诱导电位发生变化进行检测的一类生物传感器。工作原理是利用抗原或抗体在水溶液中两性解离本身带电的特性