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网版印刷电极

单一电极和多重电极 如果电极的金属│电液界面上只存在一种起主导作用的电极反应，这就是单一电极;如果存在的不只是一种电极反应，就是多重电极。例如锌电极(Zn|ZnSO4水溶液)上可能存在两种电极反应:

Zn─→Zn+2e ⑴

2H+2e─→H2 ⑵

电极但由于金属锌上的氢超电势很高，反应⑵速率太小，反应⑴是主导的，上述锌电极被认为是单一电极，是典型的可逆电极。当不太纯的锌浸入硫酸中时，反应⑴和⑵的速率都较快，所以【Zn|H2SO4】电极是二重电极，它的静态电势可根据反应⑴和⑵的极化曲线和极化规律来判断。金属丝印的范围很广，可印刷各类标志根、面板、标牌及金属成型品等。金属腐蚀体系常常是二重电极。

实际应用时，被研究的电极称为工作电极W，在电化学分析法中也称指示电极，它的电势可利用与参比电极R组成的二电极测量电池测量。当工作电极需要极化时，则要另用一辅助电极(或称对应电极，用C表示)，组成三电极测量电池系统，以提供可调节的电流。这就要求印刷银栅线宽度一定时要尽量提高栅线高度，以减少金属导线的电阻。此时为了减少电液中欧姆电位降(IR)对工作电极电势测量的误差，参比电极与电解液连接处应采用毛细管，使之尽量靠近工作电极，称为鲁金毛细管。

丝网印刷电化学生物传感器及其水环境监测应用研究

随着价格低廉的一次性丝网印刷电极的出现，电化学生物传感器逐渐向小型化和便携化的方向发展。因此，开展基于丝网印刷电极的电化学生物传感器的研究，对于扩大生物传感器的商业化应用具有非常重要的意义。本文以建立完整的电化学生物传感器的研究体系为目标，对丝网印刷电极的制作、传感器的制备及电化学分析方法的建立进行了研究。研究内容及结果主要体现在以下三个方面：(1)丝网印刷电极的制备：设计了三电极系统的丝网印刷电极，通过丝网印刷工艺制备出可应用于本研究工作中生物传感器的基础电极。第三类电极是氧化还原电极(任一电极皆为氧化还原电极，这里所说的氧化还原电极是专指参加电极反应的物质均在同一个溶液中)，如Fe3+，Fe2+溶液组成的电极。对电极的制备工艺进行了详细介绍，讨论了制备过程中应注意的问题，并研究了丝网印刷电极的电化学性能。该电极可批量制作，成本低、比传统电极更具有应用价值。(2)丝网印刷基础电极的初步应用：采用滴涂法直接将DNA修饰到SPE工作电极表面，制备了DNA/SPE的电化学生物传感器，以三联钌(Ru(bpy)32+)作为信号分子，采用循环伏安法对水环境中α-萘胺进行了测定。

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电化学传感器电极网版印刷技术简介

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网版印刷电极的基层可以使用硬性材料，如陶瓷、玻璃、铝片等，也可以选用柔性材料，如 PET、PVC、PDMS等。网版印刷油墨主要由色料、连接料和助剂组成。对于印刷生物传感器电极来说，惰性电极的工作电极和对电极一般选用碳或惰性金属油墨，而检测电压的参比电极选用银/氯化银油墨。印刷电极作为传感器识别系统与检测信号转换输出设备的中间桥梁，接受催化物质与底物反应电子，再和检测设备连接将电信号放大输出，所以电极图案设计以及印刷方法可以多样化，如图1为一种双电极印刷过程。此工作电极与对比电极设计为并排方式，先于基层A印刷两条导电油墨B，作为与检测设备连接的导线；将惰性油墨C印至导线一端形成电极；在其中一个电极上固定催化物质作为工作电极D，另一个则为对比电极；后在电极末端印刷一层绝缘油墨E，为防止在检测过程中导线参与催化反应。其中，对于酶电极传感器来说，是将生物酶以及介体材料固定在工作电极，或是按照一定配比加入电极油墨进行直接印刷制得酶电极传感器；无酶电极传感器可以先将催化材料与催化载体材料复合，再将复合催化材料固定在工作电极或加入电极抽墨印刷制得无酶电极传感器。网版印刷传感器充分发挥了两种技术的优势特点，使得传感器制作上生产简单、成本低廉、实现批量化生产，一次性使用；性能上灵敏度高、测量方便、测试时间短、稳定性好。常用的丝网印刷油墨助剂有催干剂、止干剂、增塑剂、消泡剂、稳定剂、减黏剂、防沉淀剂、冲淡剂、静电防止剂、抗摩擦剂、抗化学腐蚀剂等。

丝网印刷电极

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金属丝印的范围很广，可印刷各类标志根、面板、标牌及金属成型品等。它们大都用直接印刷来装饰，在丝印技巧上无多大差别，只是金属制品都属耐用品，表面装饰性要求更高、更耐用，因此印前多进行表面处理，如表面涂层、电镀、阳极氧化或机械打毛（旅纹、拉丝）等。印刷时，要保证表面的洁净，因此作业时务必戴手套。若处理过的表面上积有油脂、指纹及灰尘等污迹，必须用三、稀释剂和等溶剂洗除。另外，根据金属的表面性能选用适当的印刷油墨，如氨基烤漆及环氧烤漆的涂层面上，要用氨基及环氧树脂类热固油墨；硝基清漆等自然干燥型的涂层上，可用溶剂挥发型或氧化干燥型油墨，但必须慎用溶剂或稀释剂，以防止破坏漆面，且在印刷后增涂一层罩光油，以提高光泽和保护整个表面；金属的电镀表面也可用热固油墨印刷，但须注意电镀层与金属的热膨胀系数之差，以控制加热温度，避免膨胀系数相差悬殊而导致镀层开裂；铝板的阳极氧化会形成一层空隙均匀的氧化层（厚约2~10μm），具有较大的表面积，能提高涂层（油墨）的附着力，另外，还有吸附染料的性能，能用扩散型油墨或浸染法制作染色标牌。为此，进行多色印刷只能采用能固定软质塑料的长台印刷机而别无它法。