用置換式溶出伏安法定量測定化學物質的方法及所使用的傳感晶片的製作方法

2023-09-11 06:30:40 4

專利名稱：用置換式溶出伏安法定量測定化學物質的方法及所使用的傳感晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用置換式溶出伏安法定量測定化學物質的方法及所使用的傳感晶片。
背景技術：
專利文獻1公開了置換式溶出伏安檢測系統。用該置換式溶出伏安檢測系統可以對溶液中所含化學物質進行高靈敏度的電化學定量測定。

圖1示出專利文件1中公開的置換式溶出伏安檢測系統。該系統包括一對梳狀工作電極1、溶出電極2、參比電極3、輔助電極4、溶液5、溶出液6、鹽橋7、離子導體8、穩壓器 9、記錄器10、及開關盒11。溶液5含有待定量測定的化學物質及氧化還原性物質。溶出液6含有標準電解質和支持電解質。圖2示出用於專利文獻1中公開的置換式溶出伏安檢測系統的傳感晶片101a。該傳感晶片IOla在其表面包含多個電極2至4。此外，容器64覆蓋在傳感晶片IOla的表面。 容器6包括第一滲透槽6 和第二滲透槽64b。溶液5和溶出液6分別裝在第一擴散槽6 和第二擴散槽64b中。然而，專利文獻1的方法存在溶出液6的蒸發可改變標準電解質的濃度，從而導致化學物質的測定精度降低的技術問題。專利文獻1日本專利第3289059B號公報

發明內容
本發明的目的在於，提供一種利用置換式溶出伏安法高精度地定量測定化學物質的方法及所使用的傳感晶片。本發明提供以下技術方案來解決上述技術問題。方案1 一種定量測定樣品溶液中所含化學物質的方法，包括以下步驟(a)至(e)， 即，製備傳感晶片300的步驟(a)，其中，所述傳感晶片包括基板30、一對工作電極31a/31b、輔助電極33、溶出電極34、及溶出膠35，所述一對工作電極31a/31b由第一工作電極31a和第二工作電極31b組成，所述溶出電極34的表面包含銀，所述溶出膠35覆蓋所述溶出電極34，所述溶出膠35不覆蓋所述一對工作電極31a/31b或所述輔助電極33，所述溶出膠35包含標準電解質和離子液體，所述溶出膠不含水，
所述離子液體為疏水性和不揮發性的離子液體，所述離子液體由陽離子和陰離子組成，所述標準電解質由陽離子和滷素離子組成；將所述樣品溶液提供至所述傳感晶片的表面，從而使所述樣品溶液覆蓋所述表面的步驟(b)，其中，所述樣品溶液含有所述化學物質和氧化還原性物質或含有用氧化還原性物質修飾後的所述化學物質；用穩壓器將電壓施加於所述第一工作電極31a，並將所述第二工作電極31b連接到所述溶出電極34，從而使所述第一工作電極31a、所述第二工作電極31b、和所述溶出電極34各自的表面上分別發生由以下通式(I )至(III)表示的反應的步驟(c)，其中，對於所述第一工作電極31a，化學通式(I )為
權利要求
1. 一種定量測定樣品溶液中所含化學物質的方法，包括 步驟a，製備傳感晶片，其中，所述傳感晶片包括基板、一對工作電極、輔助電極、溶出電極、及溶出膠，所述一對工作電極由第一工作電極和第二工作電極組成，所述溶出電極的表面包含銀，所述溶出膠覆蓋所述溶出電極，所述溶出膠不覆蓋所述一對工作電極或所述輔助電極，所述溶出膠包含標準電解質和離子液體，所述溶出膠不含水，所述離子液體為疏水性和不揮發性的離子液體， 所述離子液體由陽離子和陰離子組成， 所述標準電解質由陽離子和滷素離子組成；步驟b，將所述樣品溶液提供至所述傳感晶片的表面，從而使所述樣品溶液覆蓋所述表面，其中，所述樣品溶液含有所述化學物質和氧化還原性物質或含有用氧化還原性物質修飾後的所述化學物質；步驟c，用穩壓器將電壓施加於所述第一工作電極，並將所述第二工作電極連接到所述溶出電極，從而使所述第一工作電極、所述第二工作電極、和所述溶出電極各自的表面上分別發生由以下通式(I )至(III)表示的反應，其中， 對於所述第一工作電極，化學通式(I )為
2.如權利要求1所述的方法，其中， 所述傳感晶片還包括具有入口的蓋，在所述蓋和所述傳感晶片之間形成有空間，在所述步驟b，所述樣品溶液通過入口被供給至所述傳感晶片的表面。
3.如權利要求2所述的方法，其中， 所述傳感晶片還包括空氣出口，在所述步驟b，充滿在所述空間中的空氣通過所述空氣出口被排出。
4.如權利要求2所述的方法，其中，在所述步驟b之後，所述空間被所述樣品溶液充滿。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述陽離子和陰離子分別選自以下組⑴和(II)， 組(I)是由以下通式IV-(I)至IV-(6)表示的陽離子，化學通式IV為
6.如權利要求1所述的方法，其中，所述離子液體選自 1，3_ 二甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺、1，3_ 二乙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1，3-二乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1- 丁基-3-乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1，2_ 二甲基-3-乙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1- 丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1- 丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1，2_ 二甲基-3-丙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、N，N-丙基甲基吡咯烷雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、丙基三甲基銨雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、N，N-甲基丙基哌啶雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、或N-丁基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺。
7.一種用於置換式溶出伏安法的傳感晶片，包括 基板、一對工作電極、 輔助電極、 溶出電極、以及溶出膠，其中，所述一對工作電極由第一工作電極和第二工作電極組成，所述溶出電極的表面包含銀，所述溶出膠覆蓋所述溶出電極，所述溶出膠不覆蓋所述一對工作電極或所述輔助電極，所述溶出膠包含標準電解質和離子液體，所述離子液體為疏水性離子液體，所述離子液體由陽離子和陰離子組成，所述標準電解質由陽離子和滷素離子組成。
8.如權利要求7所述的傳感晶片，其中， 所述傳感晶片還包括具有入口的蓋，在所述蓋和所述傳感晶片之間形成有空間。
9.如權利要求8所述的傳感晶片，其中，所述傳感晶片還包括空氣出口。
10.如權利要求7所述的傳感晶片，其中，所述陽離子和陰離子分別選自以下組(I )和(II )， 組(I )是由以下通式IV-(I)至IV-(6)表示的陽離子，化學通式IV為
11.如權利要求7所述的傳感晶片，其中，所述離子液體選自、1，3_ 二甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺、、1，3_ 二乙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、、1，3-二乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1- 丁基-3-乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽、、1，2_ 二甲基-3-乙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1- 丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、1- 丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、、1，2_ 二甲基-3-丙基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、、N，N-丙基甲基吡咯烷雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、丙基三甲基銨雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、N，N-甲基丙基哌啶雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、或N-丁基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺。
全文摘要
本發明的目的在於，提供一種利用置換式溶出伏安法高精度地定量測定化學物質的方法及所使用的傳感晶片。該傳感晶片包括用溶出膠覆蓋的溶出電極，所述方法中使用該晶片。在所述溶出電極上發生由以下通式(Ⅲ)表示的反應。化學通式(Ⅲ)為。
文檔編號G01N27/48GK102597760SQ20118000309
公開日2012年7月18日 申請日期2011年3月25日 優先權日2010年9月21日
發明者有本聰 申請人:松下電器產業株式會社