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北京銘泰佳信科技有限公司
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絲網(wǎng)印刷電化學(xué)生物傳感器及其水環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究
隨著價(jià)格低廉的一次性絲網(wǎng)印刷電極的出現(xiàn),電化學(xué)生物傳感器逐漸向小型化和便攜化的方向發(fā)展。因此,開(kāi)展基于絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)生物傳感器的研究,對(duì)于擴(kuò)大生物傳感器的商業(yè)化應(yīng)用具有非常重要的意義。本文以建立完整的電化學(xué)生物傳感器的研究體系為目標(biāo),對(duì)絲網(wǎng)印刷電極的制作、傳感器的制備及電化學(xué)分析方法的建立進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容及結(jié)果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:(1)絲網(wǎng)印刷電極的制備:設(shè)計(jì)了三電極系統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷電極,通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝制備出可應(yīng)用于本研究工作中生物傳感器的基礎(chǔ)電極。對(duì)電極的制備工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹,討論了制備過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題,并研究了絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)性能。該電極可批量制作,成本低、比傳統(tǒng)電極更具有應(yīng)用價(jià)值。(2)絲網(wǎng)印刷基礎(chǔ)電極的初步應(yīng)用:采用滴涂法直接將DNA修飾到SPE工作電極表面,制備了DNA/SPE的電化學(xué)生物傳感器,以三聯(lián)釕(Ru(bpy)32+)作為信號(hào)分子,采用循環(huán)伏安法對(duì)水環(huán)境中α-萘胺進(jìn)行了測(cè)定。
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絲網(wǎng)印刷油墨的組成
絲網(wǎng)印刷油墨是由色料、連結(jié)料、填料、助劑依據(jù)需要按一定配比相混合,經(jīng)過(guò)反復(fù)研磨、軋制而成的復(fù)雜膠體。功能性絲網(wǎng)印刷(如線路板印刷、示溫印刷等)所用的油墨,還須添加功能性材料。
(1)色料。包括顏料和染料,主要使用的是顏料,顏料是油墨的主要成分。色料決定油墨的色相、著色力、色度、耐酸、耐堿、耐光、耐水等性能以及油墨的細(xì)度、干燥性、遮蓋力、密度等。顏料在介質(zhì)中呈顆粒狀態(tài),而染料在介質(zhì)中呈分子狀態(tài)。顏料借助于膠體附著在物體表面,而染料可使物體的內(nèi)部著色。
(2)連結(jié)料。是油墨的主體,主要作用是使色料和填充料能很好地固著于承印物上,并使印刷品的墨膜面具有一定的光澤。連結(jié)料的黏度、色滲、拉力、抗水性、干燥性等是決定油墨性能優(yōu)劣的重要因素。油墨連結(jié)料一般有油型連結(jié)料、樹(shù)脂型連結(jié)料、溶劑等。油型連結(jié)料多以植物油為主,經(jīng)加工后方可使用。
(3)填料。又稱填充料,一般為白色或無(wú)色透明的粉末狀物質(zhì),如碳酸鈣、鋁鋇白等。它的作用是把過(guò)于飽和的、遮蓋力過(guò)大的顏料加以稀釋,減少顏料用量,降低油墨成本。
(4)助劑。是加入油墨中用以改變或提高油墨印刷適性的物質(zhì)。常用的絲網(wǎng)印刷油墨助劑有催干劑、止干劑、增塑劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、減黏劑、防沉淀劑、沖淡劑、靜電防止劑、抗摩擦劑、抗化學(xué)腐蝕劑等。
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絲網(wǎng)印刷電極
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(1)手動(dòng)式絲網(wǎng)印刷機(jī)。一般由鉸鏈支承、承印平臺(tái)和絲網(wǎng)版組成,全部動(dòng)作由手工操作。有一種多臺(tái)位手動(dòng)機(jī),臺(tái)板和絲網(wǎng)框全都串連在一個(gè)固定的中軸上,臺(tái)板(或網(wǎng)框)可繞中軸旋轉(zhuǎn),便于進(jìn)行多色套印,稱為旋轉(zhuǎn)式多色手動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)。
(2)半自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)。印刷時(shí)的各種動(dòng)作實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng),其余仍為手動(dòng)的絲網(wǎng)印刷機(jī)。一般稱刮墨、 勻墨和絲網(wǎng)版框自動(dòng)的為 1/4 自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī),稱刮墨、勻墨、絲網(wǎng)版框和承印物吸附都自動(dòng)的為 1/2自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)。此外,承印物送入也能自動(dòng)的為 3/4自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)。