葉紅春

文章編號：2095-6835（2016）17-0091-01

摘 要：在儀器檢測分析領域中，電化學傳感器作為一種便利的分析方法，其操作過程簡單，選擇性比較高，分析精準、快速，價格低廉。電化學傳感器是由換能器和感應元件組成的，利用電化學傳感器，通過獲得需測物的電化學性質(zhì)，對目標物進行性質(zhì)測試分析。此方法已經(jīng)被應用于很多領域。簡要歸納了新型電化學傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，描述了新型電化學傳感器的構建，并將新型電化學傳感器與環(huán)境監(jiān)測聯(lián)系在一起。

關鍵詞：電化學傳感器；環(huán)境檢測；換能器；感應元件

中圖分類號：TP212.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.091

電化學傳感器是由換能器和感應元件組成的，利用電化學傳感器測試、分析需測物的電化學性質(zhì)。這種方法已經(jīng)被應用于很多領域，比如食品工業(yè)、生物醫(yī)學研究和環(huán)境檢測等。綜合檢測物質(zhì)的電化學性質(zhì)時，是利用傳感器檢測和控制的，它具有多功能、智能性、準確度高的特點。目前，它在生活中得到了廣泛的應用。

1 新型電化學傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展，自然資源不斷被消耗，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)逐漸擴大規(guī)模，對城市和鄉(xiāng)村環(huán)境造成了不同程度的影響。在生產(chǎn)過程中，由于人們過多地追求工程結(jié)果，沒有將可持續(xù)發(fā)展的思想運用到生產(chǎn)中，從而出現(xiàn)了資源匱乏的情況，破壞了自然環(huán)境，影響到生態(tài)平衡。人們過度開采資源，將生產(chǎn)的工業(yè)廢渣肆意排放到自然中，造成了一系列的環(huán)境問題。這不僅阻礙了生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，還影響到人們的生活質(zhì)量，威脅著人們的身體健康。面對這樣嚴峻的問題，需要提高對環(huán)境檢測的重視程度，將控制污染物排放與環(huán)境保護和人們生活質(zhì)量聯(lián)系起來，這能在一定程度上推動社會的發(fā)展。在環(huán)境檢測的過程中，檢測技術的選用是關鍵，只有可靠、有效的檢測技術才可以保證人們的生命安全。調(diào)查國內(nèi)外環(huán)境檢測技術時，總結(jié)了HPLC技術、氣相色譜技術等相關內(nèi)容。雖然這些技術具有一定的優(yōu)勢，但是，在實際使用過程中仍然存在不足之處，例如耗時、價格昂貴等。在生產(chǎn)實踐中，必須將經(jīng)濟、環(huán)境、生產(chǎn)等條件相結(jié)合，全面研究，選擇最可行的技術。新型的電化學傳感器在分析和研究中具有很大的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)技術相比，通過優(yōu)化實驗條件，利用新型電化學傳感器可以分析出污染物與其他物質(zhì)之間的作用機理，并且可以節(jié)省較多的時間，快速收獲檢測結(jié)果，這對于環(huán)境檢測來說具有一定的實踐意義。

2 新型電化學傳感器的構建

電化學傳感器在環(huán)境檢測方面具有一定的優(yōu)勢，將其與環(huán)境檢測聯(lián)系在一起時，需要全面、詳細地了解它。在環(huán)境檢測過程中，使用電化學傳感器還存在很多問題，具體有以下幾點：①很多傳感器的價格比較高，在選擇材料時，多采用含鉛、鎘等重金屬材料。將這種有毒的重金屬作為材料，如果將其與環(huán)境檢測結(jié)合在一起時，就會產(chǎn)生污染物，最終危害環(huán)境。利用電化學傳感器檢測環(huán)境時，不能再次污染環(huán)境，不能影響到環(huán)境檢測的結(jié)果。因此，在構建新型電化學傳感器的過程中，要選擇合適的材料，要堅持“綠色、低廉、環(huán)保、無毒”的原則。②在制備傳感器材料時，它受到很多不同條件的制約，導致制備時間過長，并且操作步驟也相對復雜，加大了工作人員的工作量，為相關工作的順利進行帶來了很多的不便。值得的注意的是，在制備傳感器材料的過程中，會用到很多有毒的物質(zhì)，比如肼等。這樣制備出的物質(zhì)會威脅工作人員的生命安全，同時，也會影響環(huán)境質(zhì)量，十分不利于分析、檢測。如果在制備材料的過程中涉及到毒性物質(zhì)，當檢測結(jié)果表明有毒時，不論是環(huán)境問題，還是材料問題，都會直接影響測試結(jié)果的準確性。因此，在制備材料的過程中，需要優(yōu)化傳感器制備材料的方法和過程，形成新型的電化學傳感器。③在應用電化學傳感器的過程中，存在很多不足。其中，傳感器對其性質(zhì)的分析不夠全面，主要是因為靈敏度低、檢測限度比較高。這樣的問題會影響其在實際生產(chǎn)中的應用。針對這種問題，需要提高電化學傳感器的性質(zhì)，使其具有更高的應用價值。

3 需要注意的問題

結(jié)合傳統(tǒng)電化學傳感器的不足，對其進行優(yōu)化設計，研究出新型電化學傳感器，并將其應用于環(huán)境檢測中。根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查和研究，全面了解了電化學傳感器，從制備的角度來看，需要采用綠色環(huán)保的材料，避免影響到環(huán)境檢測結(jié)果；從傳感器的性質(zhì)角度來看，需要保證傳感器的高效、精準、安全等特征，將其有效應用于實踐中。將新型電化學傳感器應用于環(huán)境檢測中時，涉及的范圍較廣，所以，需要考慮怎樣才可以有效地將材料穩(wěn)固在傳感器上？怎樣快速檢測出環(huán)境中的污染物？

針對一系列問題，需要從構建材料、制備方法的角度出發(fā)，研制新型的電化學傳感器，并將其應用于環(huán)境監(jiān)測中。從新型電化學傳感器構建材料的角度來看，選擇幾種備選的材料，分析每一種材料，看其是否符合“綠色、低廉、環(huán)保、無毒”的原則，并根據(jù)實際情況投入檢測工作中。從新型電化學傳感器構建材料制備方法的角度來看，采用老式的制備方式，制備時間過長，并且操作步驟比較復雜。這樣，會加大工作人員的工作量，為其工作帶來不必要的麻煩。在制備傳感器材料的過程中，會涉及到很多有毒物質(zhì)的制備。

4 結(jié)束語

綜上所述，人是通過五官來感知世界的，所以，可以利用仿生學原理設計和構建傳感器。傳感器作為一種接收信息的裝置，能收集數(shù)據(jù)，以便從中明確其發(fā)展規(guī)律。新型電化學傳感器具有簡單、高速、可適用性強等優(yōu)點，因此，在實際應用的過程中，可以根據(jù)這些特點將其與環(huán)境檢測結(jié)合在一起。

參考文獻

[1]楊善麗.新型電化學傳感器的構建及其在環(huán)境檢測中的應用[D].長沙：湖南大學，2014.

[2]黃裕熙.新型電化學能源轉(zhuǎn)化反應中納米催化劑的設計、制備和應用[D].合肥：中國科學技術大學，2014.

〔編輯：白潔〕