【摘 要】
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柔性生物传感器在人体健康监测领域具有巨大的应用潜力,而能够连续监测和量化汗液中的钠离子、钾离子、葡萄糖、乳酸、p H值、重金属离子等生物标志物浓度的柔性传感器是智能服装的核心部件。本文以碳纤维（CF）为基底,通过恒电流沉积的方法分别在碳纤维表面沉积聚苯胺（PANI）和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）,并在后者表面涂覆钠离子选择膜,制备出柔性p H值和钠离子溶液传感器,并采用扫描电子显微镜测
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柔性生物传感器在人体健康监测领域具有巨大的应用潜力,而能够连续监测和量化汗液中的钠离子、钾离子、葡萄糖、乳酸、p H值、重金属离子等生物标志物浓度的柔性传感器是智能服装的核心部件。本文以碳纤维（CF）为基底,通过恒电流沉积的方法分别在碳纤维表面沉积聚苯胺（PANI）和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）,并在后者表面涂覆钠离子选择膜,制备出柔性p H值和钠离子溶液传感器,并采用扫描电子显微镜测试其表面形貌,采用电化学工作站对其电化学性能进行测试,具体研究内容如下:（1）在电流强度为1.4 m A,沉积时间为80 s时制备的PANI/CF电极具有最佳的传感性能。聚苯胺以树枝状包裹在碳纤维表面,提高了电荷转移效率,加强了对p H值的传感性能,其在p H为2.2～7之间具有线性响应,灵敏度为63.74 m V/p H,响应时间小于35 s,PANI/CF电极具有良好的重复性（RSD=3.11%）和再现性（RSD=2.95%）,连续测量7天后,传感器响应电位仍保持初始电位的90%以上。此外,传感器对钠、钾、钙、铜离子的选择系数分别为1.07×10-3、1.29×10-3、1.82×10-3和5.01×10-3,在10～30℃,传感器灵敏度均显示出能斯特响应或超能斯特响应（10℃:68.56 m V/p H;20℃:73.83m V/p H;30℃:59.56 m V/p H）。（2）在电流强度为0.12 m A,沉积时间为300 s时的PEDOT/CF电极具有最佳的传感性能,其线性响应范围在0.132～1000 m M之间,检测限为0.132 m M,灵敏度为52.06 m V/log10[Na+],响应时间小于4 s,PEDOT/CF钠离子选择电极具有良好的重复性（RSD=1.40%）和再现性（RSD=3.84%）。此外,传感器对锂、钾、钙、铜离子的选择性系数为8.31×10-4、2.38×10-3、2.15×10-4和9.78×10-3,在10～60℃,传感器灵敏度均显示出能斯特响应(10℃:55.28m V/log10[Na+];20℃:57.43 m V/log10[Na+];30℃:56.71 m V/log10[Na+];40℃:55.34 m V/log10[Na+];50℃:56.57 m V/log10[Na+];60℃:62.19 m V/log10[Na+]),水层测试表明,PEDOT引入能够减少水层侵入离子选择膜与导电电极之间,提高钠离子选择电极的电位稳定性。
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