基于 IGZO 的 pH 电极:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年来被广泛应用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相关研究中,将 70 nm 厚的 IGZO 层直接沉积在 P 型 Si 衬底上作为传统扩展栅场效应晶体管(EGFET)的扩展栅,用作 pH 传感膜。通过在不同温度下进行沉积后退火(RTA)处理,可改善 IGZO 层的 pH 传感性能。例如,在 N₂气氛中 700℃下进行 RTA 处理,在 pH 2 - 10 的应用范围内,灵敏度可从 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改变 RF 溅射过程中的 Ar/O₂ 比例也会影响电极性能,如在 Ar/O₂ 气氛为 24/1 的条件下制备的 IGZO - EGFET 具有灵敏度(59.5 mV/pH)和线性度(99.7%),且在 7 个月后仍能保持较高性能(灵敏度 51.4 mV/pH,线性度 92%)。pH 电极测量悬浊液时需缓慢搅拌,避免气泡附着膜表面影响响应。宝山区pH电极安装
固体接触 pH 电极采用了与传统玻璃电极不同的结构,使用 H⁺ - 选择性离子载体基聚合物膜沉积在导电聚合物(如 PEDOT - C₁₄)上作为换能层,这种设计引入了电化学不对称性。但通过特定的对称细胞设计,可恢复对称性,将零点电位调整到常规的 pH 7.0,且该对称固体接触电位细胞能实现 48 ± 16 μV h⁻¹ 的长期电位漂移,与组合 pH 玻璃电极相当。在一些复杂环境中,如存在强电场、磁场干扰的环境,固体接触电极由于其特殊的导电聚合物结构,相比玻璃电极,对电磁干扰有一定的抵抗能力,能维持相对稳定的电位电压。然而,在高湿度且含有腐蚀性气体的复杂环境中,导电聚合物可能会发生氧化、腐蚀等反应,导致其电学性能改变,影响电极的电位电压稳定性。南京pH电极哪家好pH 电极长期不用需干存于干燥盒,避免浸泡导致电解液流失。
pH 电极玻璃膜测量原理——膜电位形成机制:pH 玻璃电极对溶液中 H⁺的选择性响应,关键在于其敏感膜中膜电位的形成。玻璃膜内外表面与溶液接触时,发生离子交换过程。膜内表面与内部缓冲溶液中的 H⁺建立离子交换平衡,膜外表面与待测溶液中的 H⁺进行类似交换。当膜内外 H⁺浓度不同时,就会产生膜电位。其计算公式推导基于能斯特方程,通过对膜内外离子活度的差异进行量化,得出膜电位与溶液 pH 值的关系。例如,在理想情况下,膜电位 E 膜 = E₀ + 2.303RT/F × lg (a 外 /a 内),其中 E₀为常数,R 为气体常数,T 为固定温度,F 为法拉第常数,a 外和 a 内分别为膜外和膜内 H⁺的活度。
pH 值的测量在诸多领域都至关重要,常见的玻璃 pH 电极与电量型铂电极在不同应用场景下各有优劣。玻璃 pH 电极优势:1、通用性强:玻璃 pH 电极是一种极为成功且应用宽广的电化学传感器,可用于测量水溶液中氢离子的活度。由于水是最常见的溶剂介质,且化学反应在很大程度上依赖于氢离子活度,因此玻璃 pH 电极在各类涉及水溶液的化学、生物、环境等领域都能使用,通用性极高。2、测量准确:经过不断优化玻璃成分,玻璃 pH 电极的灵敏度、通用性和精度都得到了极大提升。在常规测量场景下,能提供较为准确可靠的 pH 测量结果,满足大多数实验室和工业生产中的 pH 测量需求。在化工生产过程中对反应液 pH 的监测,玻璃 pH 电极能精确测量,确保生产过程的稳定性和产品质量。3、操作简便:玻璃 pH 电极的结构相对简单,由玻璃泡膜、绝缘管体、内部溶液和银 / 氯化银电极等组成。其配套的 pH 计操作也较为直观,经过简单培训的人员即可上手操作,在现场快速测量 pH 值。在环境监测中,工作人员可携带便携式 pH 计及玻璃电极,快速测量水样 pH 值。pH 电极海运运输需做防潮处理,盐雾环境会腐蚀金属部件。
循环伏安法对pH电极电位稳定性和使用寿命的影响,如在《具有微通道的微型饱和银 - 氯化银电极的研制及其应用》中提到,以银丝为工作电极,在盐酸溶液中用循环伏安法制得的银 - 氯化银电极,其形貌由棒状的氯化银和银颗粒构成。这种特殊的形貌结构会影响电极的表面积以及离子传输路径,进而影响电位稳定性。棒状氯化银和银颗粒若分布均匀,能提供较大的有效反应面积,有利于维持稳定的电位;但如果分布不均,可能导致局部电流密度变化,引起电位波动。在使用寿命方面,该形貌结构若能在长期使用中保持稳定,不发生团聚或溶解等现象,则可保证电极的使用寿命。电极保护套可防止pH 电极在运输中碰撞损坏。温州pH电极欢迎选购
高温环境需选用耐高温pH 电极,避免电解液蒸发影响精度。宝山区pH电极安装
pH 电极:生物研究的微观环境洞察者,在生物研究的微观世界里,pH 电极是洞察微观环境奥秘的重要工具。基于其对生物体内外液体 pH 值的灵敏响应原理,pH 电极在生物研究的各个领域发挥着关键作用。在微生物学研究中,不同微生物的生长对环境 pH 值有特定要求,pH 电极帮助科研人员精确控制培养环境的 pH 值,研究微生物的生长规律和代谢特性。在神经生物学研究中,细胞外液的 pH 值变化与神经信号传递密切相关,pH 电极可实时监测细胞外液的 pH 值,为神经生物学研究提供重要数据支持。pH 电极凭借其高灵敏度和精确度,为生物研究打开微观环境的洞察之门。宝山区pH电极安装
不同种类的 pH 电极玻璃膜在复杂混合溶液中的测量准确性存在明显差异。传统玻璃膜在简单成分的混合溶液中,测量误差相对较小,但随着溶液复杂性的增加,误差迅速增大。例如,在含有高浓度电解质和少量有机物的溶液中,传统玻璃膜的测量误差可能达到 ±0.5 pH 单位。特殊材质玻璃膜在针对特定类型的复杂混合溶液时,表现出较好的测量准确性。例如,对于含有高浓度金属离子的溶液,某种特殊玻璃膜通过优化成分,能够有效降低 “碱误差”,测量误差可控制在 ±0.2 pH 单位以内。固体接触式玻璃膜在具有机械稳定性优势的同时,其测量准确性在复杂混合溶液中也受到一定挑战,尤其是在含有强氧化或还原性物质的溶液中,测量误差可...