利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021103918320
申请人: 中国农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种pH柔性传感器,其特征在于,包括:PET柔性基底,ITO导电薄膜,Ag/AgCl修饰的参比电极,水凝胶涂层,ITO工作电极和紫外光固化粘合剂;ITO工作电极与Ag/AgCl修饰的参比电极平行孤立排列在PET柔性基底上,组成电极对;水凝胶涂层设置在电极对感应区上,紫外光固化粘合剂设置在电极对导电区上。

2.如权利要求1所述的pH柔性传感器,其特征在于:水凝胶的成分包括改性羧甲基纤维素聚合物、丙二醇和水;紫外光固化粘合剂包括:以丙烯酸丁酯为活性稀释剂,以二苯甲酮为光引发剂,以聚氨酯丙烯酸酯为预聚物。

3.如权利要求1所述的pH柔性传感器,其特征在于:所述柔性基底的厚度为0.075mm‑

0.175mm;所述ITO导电薄膜的厚度为185nm、65nm或23nm,对应透过率分别为80%、83%或

86%,对应每平方厘米的电阻分别为为6欧姆、30欧姆或70欧姆。

4.如权利要求1所述的pH柔性传感器,其特征在于:柔性基底的厚度为0.125mm;所述pH柔性传感器的尺寸为20*20mm。

5.如权利要求1‑4任一所述pH柔性传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用激光直写技术在ITO导电薄膜上进行激光划刻,以形成预设的一对与外部ITO薄膜绝缘的ITO电极对;

(2)将一种透明的紫外光固化粘合剂丝网印刷在电极对的导电区上,并在紫外光下固化10分钟;

(3)利用丝网印刷将Ag/AgCl浆料覆盖在其中一个ITO电极上的感应区,然后在温度为

80℃的加热台上加热固化,形成参比电极,用去离子水冲洗电极,并用氮气吹干;

(4)将电极对的感应区浸入pH缓冲溶液中,用电化学工作站测试电极性能;

(5)在电极对感应区上涂覆2.5mm厚的透明清创水凝胶,得到pH柔性传感器。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)具体为:在以厚度为0.125mm的PET为基底的ITO薄膜上利用激光直写技术以12W的功率和140mm/s的速度进行激光划刻,将划刻轨迹上的ITO薄膜烧蚀但不烧蚀PET基底形成预设的电极图案;然后以37.5W的功率与

20mm/s的速度进行激光划刻,将ITO电极对连同PET基底与其外围分开;ITO电极对包括感应区与导电区。

7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,均匀涂覆1mm厚的Ag/AgCl浆料;加热固化时间为15min。

8.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,所述透明清创水凝胶含有改性羧甲基纤维素聚合物、丙二醇和水,并且初始pH值为7.1。

9.一种冷链无源传感检测方法,应用权利要求1‑4任一所述的pH柔性传感器,其特征在于,包括如下步骤:

第一步:取25g冷链冰鲜食品组织样品,与连接有pH柔性传感器的无线无源电子标签一起放入500ml的无菌聚碳酸酯瓶中;

第二步:将阅读器线圈与无线无源电子标签电感在10cm距离同心对齐,其中阅读器与无线无源电子标签为RFID或者超高频RFID,每隔1小时采集pH柔性传感器的电极对电压;

第三步:根据建立的pH柔性传感器的电极对电压与冷链冰鲜食品品质的动态耦合关联模型,得到pH柔性传感器的电极对电压值对应的冷链冰鲜食品的品质。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,建立动态耦合关联模型的步骤如下:第一步:自同一条冷链冰鲜食品中取36份25g组织样品,在无菌条件下分别放入36个密封的聚碳酸酯密封罐中,随机分为3组;整个过程中,3组实验样品温度分别控制在0℃、8℃和16℃;

第二步:在每个聚碳酸酯密封罐中放入pH柔性传感器,通过金属线实现电极对与外界连接,直接测量电极对的电位;

第三步:每隔3h在每组实验样品中随机取1瓶聚碳酸酯密封罐,取出组织样品进行微生物分析,第1瓶于0h进行,以确定初始微生物数量;在打开聚碳酸酯密封罐进行微生物分析之前,监测所有pH柔性传感器的电极对的电位值;

第四步:分析实验结果,根据采集的pH柔性传感器的电极对的电位值与对应的组织样品微生物数量建立pH柔性传感器的电极对电压与冷链冰鲜食品品质的动态耦合关联模型。