[发明专利]电化学传感器

说明书

本发明涉及一种用于测定水溶液中目标氧化剂的存在或量(例如浓度)的电化学传感器。

本发明涉及一种用于测定水溶液中目标氧化剂的存在或量(例如浓度)的电化学传感器。

已经在WO-A-2007/026152中公开的电化学传感器类型，其工作电极的总面积小。这些被制造的传感器的工作电极的尺寸范围在50-400微米之间，被认为是微电极。微电极比宏电极具有许多优点，包括更快的质量传输速率，更低的欧姆降和改善的扩散，条件是相邻电极之间的间隙足以确保扩散独立性(即相邻电极的接近度不会限制其最近邻居处的电流)。

在这些电化学传感器中，试剂配方干燥附着在电极表面上，以提供特定离子电分析所必需的化学组分。一旦将电化学传感器浸入测试溶液中，发生溶解，从而引起试剂制剂从表面到本体溶液的自然对流。一旦将电化学传感器浸入测试溶液中，发生溶解，从而引起试剂制剂从表面到本体溶液的自然对流。邻近表面的边界层与本体溶液之间的局部离子强度的巨大差异产生远离表面而发出的对流羽流。这导致了随时间测量的电流的可变性并且对计时电流技术(计时安培技术)具有破坏性影响。

WO-A-2007/026152公开了通过微电极的小总电流使得在溶液中操作而无需添加支持电解质成为可能。这限制了所需的操作步骤的数量并且对于用户来说是方便的。它还可以防止可能是由于错误添加支持电解质而导致的测量误差。

本发明基于以下认识：将支持电解质沉积在远离工作电极的电化学传感器的表面上限制了试剂的对流羽流的形成并提高了测量能力。

因此，一方面来看，本发明提供了一种用于测定水溶液中目标氧化剂的存在或其含量的电化学传感器，包括：

细长的基底层，具有与第二端相对的第一端；

第一、第二和第三导电轨道以平行且相互间隔的方式轴向沉积在基底层表面，其中，第一导电轨道构成参比电极，其中在靠近基底层的第二端的第二导电轨道上的碳沉积物，构成一个对电极(即反电极)，在靠近基底层的第二端的第三导电轨道上的碳沉积物，因而构成工作电极，其中第一，第二和第三导电轨道中的每一个在电接触中终止于基底层的第一端附近；

非导电层沉积在第一、第二和第三导电轨道上，其中制造的非导电层是为了完全暴露靠近基底层的第一端的每个电接触点，完全暴露靠近基底层第二端的第二导电轨道的碳沉积物，完全暴露靠近基底层第二端的第一导电轨道和通过孔阵部分暴露第三导电轨道的碳沉积物离散工作区域；

沉积在工作电极表面或附近的试剂配方，其中试剂配方包括还原剂；和

沉积在非导电层上的支持电解质的沉积物。

试剂配方提供的化学组分，包括对特定目标氧化剂进行电分析所必需的还原剂。

第一导电轨道可以在第二、第三导电轨道之间。

优选地，沉积在非导电层上的支持电解质的沉积物量是充足地，以使在使用中能基本上保留在非导电层表面的边界层区域内(例如测量周期，如大约2分钟的测量周期)。

优选地，沉积在非导电层上的支持电解质的沉积量超过2.0×10^-6摩尔，特别优选地，超过2.4×10^-6摩尔，更优选地，超过3.2×10^-6摩尔(例如约4.0×10^-6摩尔)。

优选地，沉积在非导电层上的支持电解质的沉积量超过2.1×10^-6至6.0×10^-6摩尔，特别优选地，超过2.4×10^-6至5.6×10^-6摩尔，更优选地，超过3.2×10^-6至4.8×10^-6摩尔。