新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用

叶红春

文章编号：2095-6835（2016）17-0091-01

摘 要：在仪器检测分析领域中，电化学传感器作为一种便利的分析方法，其操作过程简单，选择性比较高，分析精准、快速，价格低廉。电化学传感器是由换能器和感应元件组成的，利用电化学传感器，通过获得需测物的电化学性质，对目标物进行性质测试分析。此方法已经被应用于很多领域。简要归纳了新型电化学传感器的发展现状，描述了新型电化学传感器的构建，并将新型电化学传感器与环境监测联系在一起。

关键词：电化学传感器；环境检测；换能器；感应元件

中图分类号：TP212.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.091

电化学传感器是由换能器和感应元件组成的，利用电化学传感器测试、分析需测物的电化学性质。这种方法已经被应用于很多领域，比如食品工业、生物医学研究和环境检测等。综合检测物质的电化学性质时，是利用传感器检测和控制的，它具有多功能、智能性、准确度高的特点。目前，它在生活中得到了广泛的应用。

1 新型电化学传感器的发展现状

随着经济全球化的快速发展，自然资源不断被消耗，工业、农业、建筑业逐渐扩大规模，对城市和乡村环境造成了不同程度的影响。在生产过程中，由于人们过多地追求工程结果，没有将可持续发展的思想运用到生产中，从而出现了资源匮乏的情况，破坏了自然环境，影响到生态平衡。人们过度开采资源，将生产的工业废渣肆意排放到自然中，造成了一系列的环境问题。这不仅阻碍了生产的可持续发展，还影响到人们的生活质量，威胁着人们的身体健康。面对这样严峻的问题，需要提高对环境检测的重视程度，将控制污染物排放与环境保护和人们生活质量联系起来，这能在一定程度上推动社会的发展。在环境检测的过程中，检测技术的选用是关键，只有可靠、有效的检测技术才可以保证人们的生命安全。调查国内外环境检测技术时，总结了HPLC技术、气相色谱技术等相关内容。虽然这些技术具有一定的优势，但是，在实际使用过程中仍然存在不足之处，例如耗时、价格昂贵等。在生产实践中，必须将经济、环境、生产等条件相结合，全面研究，选择最可行的技术。新型的电化学传感器在分析和研究中具有很大的优势，与传统的环境监技术相比，通过优化实验条件，利用新型电化学传感器可以分析出污染物与其他物质之间的作用机理，并且可以节省较多的时间，快速收获检测结果，这对于环境检测来说具有一定的实践意义。

2 新型电化学传感器的构建

电化学传感器在环境检测方面具有一定的优势，将其与环境检测联系在一起时，需要全面、详细地了解它。在环境检测过程中，使用电化学传感器还存在很多问题，具体有以下几点：①很多传感器的价格比较高，在选择材料时，多采用含铅、镉等重金属材料。将这种有毒的重金属作为材料，如果将其与环境检测结合在一起时，就会产生污染物，最终危害环境。利用电化学传感器检测环境时，不能再次污染环境，不能影响到环境检测的结果。因此，在构建新型电化学传感器的过程中，要选择合适的材料，要坚持“绿色、低廉、环保、无毒”的原则。②在制备传感器材料时，它受到很多不同条件的制约，导致制备时间过长，并且操作步骤也相对复杂，加大了工作人员的工作量，为相关工作的顺利进行带来了很多的不便。值得的注意的是，在制备传感器材料的过程中，会用到很多有毒的物质，比如肼等。这样制备出的物质会威胁工作人员的生命安全，同时，也会影响环境质量，十分不利于分析、检测。如果在制备材料的过程中涉及到毒性物质，当检测结果表明有毒时，不论是环境问题，还是材料问题，都会直接影响测试结果的准确性。因此，在制备材料的过程中，需要优化传感器制备材料的方法和过程，形成新型的电化学传感器。③在应用电化学传感器的过程中，存在很多不足。其中，传感器对其性质的分析不够全面，主要是因为灵敏度低、检测限度比较高。这样的问题会影响其在实际生产中的应用。针对这种问题，需要提高电化学传感器的性质，使其具有更高的应用价值。

3 需要注意的问题

结合传统电化学传感器的不足，对其进行优化设计，研究出新型电化学传感器，并将其应用于环境检测中。根据国内外的调查和研究，全面了解了电化学传感器，从制备的角度来看，需要采用绿色环保的材料，避免影响到环境检测结果；从传感器的性质角度来看，需要保证传感器的高效、精准、安全等特征，将其有效应用于实践中。将新型电化学传感器应用于环境检测中时，涉及的范围较广，所以，需要考虑怎样才可以有效地将材料稳固在传感器上？怎样快速检测出环境中的污染物？

针对一系列问题，需要从构建材料、制备方法的角度出发，研制新型的电化学传感器，并将其应用于环境监测中。从新型电化学传感器构建材料的角度来看，选择几种备选的材料，分析每一种材料，看其是否符合“绿色、低廉、环保、无毒”的原则，并根据实际情况投入检测工作中。从新型电化学传感器构建材料制备方法的角度来看，采用老式的制备方式，制备时间过长，并且操作步骤比较复杂。这样，会加大工作人员的工作量，为其工作带来不必要的麻烦。在制备传感器材料的过程中，会涉及到很多有毒物质的制备。

4 结束语

综上所述，人是通过五官来感知世界的，所以，可以利用仿生学原理设计和构建传感器。传感器作为一种接收信息的装置，能收集数据，以便从中明确其发展规律。新型电化学传感器具有简单、高速、可适用性强等优点，因此，在实际应用的过程中，可以根据这些特点将其与环境检测结合在一起。

参考文献

[1]杨善丽.新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用[D].长沙：湖南大学，2014.

[2]黄裕熙.新型电化学能源转化反应中纳米催化剂的设计、制备和应用[D].合肥：中国科学技术大学，2014.

〔编辑：白洁〕