於液態環境中穩定工作之三氧化鎢/氧化銥二極體感測元件研究

Abstract

本論文主要是以先前製成的固態微型化二極體感測器為藍本，加以轉 換成為適合於液態環境使用的研究。這種二極體感測器是由三氧化鎢和氧 化銥所組成的，在液態環境中具有相當的安定性，是一般的介面和蕭特基 二極體所無法比擬的。以酸（pH 4.2）鹼（pH 8.3）液交替流過元件的實 驗來看，即可證明這種二極體的確可長時間存在於液體環境中，並不失其 感測性能。我們在這種二極體感測元件上塗上含有葡萄糖氧化脢的聚乙烯 醇薄層，並且利用了固定化（immobilization）技術，將其製成不溶於水 的薄膜。這種感測器中的葡萄糖氧化脢會催化葡萄糖的氧化並於過程中產 生氫離子，使三氧化鎢/氧化銥的整流電性受到調變，進而偵測出葡萄糖 的濃度。實驗發現，我們的感測器對葡萄糖有顯著和穩定的感測性能，並 具有解析葡萄糖濃度的能力。在其他方面，我們也對具有感測鹼性物質能 力的氫氧化鎳電色材料做了基本的物性與化性分析實驗，希望藉由這個實 驗的基礎，使我們實驗室在將來能依據這些分析發展出新的鹼性物質感測 器。 We have used the WO3/IrO2-based electrochemical microdiode in the liquid state. It was found that the diode can work stably in H2O and liquid states was then made with different pH value. A comparison between the I-V characteristics in the solid. We next placed a glucose oxidase layer over the WO3/IrO2 electrochemical microdiode and used it to detect glucose. This device makes use of the catalysis reaction of glucoseoxidase which generates H+ ion that can reduce forward current in the microdiode. The microdiode was found to be usable as a liquid- state glucose microsensor. We also performed some experiments on the electrode characteristics of nickel hydroxide. These experiments are instended to show the pH-dependent behavior of this electrochromic material in alkaline solutions.