[发明专利]电化学传感器

说明书

提供了一种具有离子选择性膜的电化学传感器。离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，离子选择性膜具有(1)对目标阳离子或目标阴离子具有选择性的、共价连接的电中性的或带电的离子载体，或(2)共价连接的阳离子离子位点或阴离子离子位点，或(3)共价连接的阳离子离子位点或阴离子离子位点和共价连接的电中性的或带电的离子载体。

技术领域

本申请涉及一种电化学传感器。

背景技术

具有固态玻璃膜的玻璃电极是用于pH测量的标准传感器。然而，玻璃膜具有内在缺陷。很多类型的玻璃膜含有铅作为关键组分并且铅的去除需要极大的工程资源且引起增加的玻璃裂化风险。玻璃电极的制造需要丰富的玻璃吹制技术且成本高。此外，玻璃的脆性在诸如食品加工和可植入感测或可穿戴感测的应用领域具有挑战性。

当前的玻璃电极需要内部填充解决方案来起作用，这限制了其在其中需要小形状因数的应用中的使用。pH敏感的玻璃灯泡上的蛋白质吸附造成沾污，这需要频繁的清洗和维护。由于玻璃的高电阻，玻璃电极还难以小型化。

聚合物膜为解决一些以上提到的挑战的一种替代物。增塑的PVC膜已成为成功开发的具有大范围pH离子载体的常规类型聚合物膜离子选择性电极(ISE)。这些离子载体具有可质子化的官能团，诸如在胺和吡啶衍生物的情况下。然而，基于PVC的膜中使用的增塑剂可随时间浸出。增塑剂的这种逐渐损失不仅破坏选择性膜的功能性和选择性，还导致炎性反应，使增塑的聚合物对以下领域中的用途是不期望的：诸如，长期监控、食品和药品工业和可植入和可穿戴感测应用。

发明内容

在一个实施方案中，本申请包括具有离子选择性膜的电化学传感器，离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有共价连接的电中性的或带电的离子载体，该离子载体对目标阳离子或目标阴离子具有选择性。

在另一实施方案中，本申请包括具有离子选择性膜的电化学传感器，离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有共价连接的阳离子离子位点或阴离子离子位点。

在又另一实施方案中，本申请包括具有离子选择性膜的电化学传感器，离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有共价连接的阳离子离子位点或阴离子离子位点和共价连接的电中性的或带电的离子载体。

在又另一实施方案中，本申请包括一种电化学传感器。电化学传感器包括传感器本体和设置在所述传感器本体上或所述传感器本体内的离子选择性膜。所述离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，所述交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或共聚物具有共价连接的电中性的或带电的离子载体，所述离子载体对目标阳离子或目标阴离子具有选择性。

在另一实施方案中，本申请包括一种电化学传感器。电化学传感器包括传感器本体和设置在所述传感器本体上或所述传感器本体内的离子选择性膜。离子选择性膜包含交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物，交联甲基丙烯酸烷基酯均聚物或两种或更多种甲基丙烯酸烷基酯的交联甲基丙烯酸烷基酯共聚物具有共价连接的阳离子离子位点或阴离子离子位点。