面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计

作     者：张西良 高涵 张家祺 徐云峰 陈成 陆海燕 ZHANG Xiliang;GAO Han;ZHANG Jiaqi;XU Yunfeng;CHEN Cheng;LU Haiyan

作者机构：江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 无锡职业技术学院机械工程学院江苏无锡214121 中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 

出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)

年 卷 期：2024年第42卷第7期

页      面：743-748页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(32071900) 江苏省博士后科研资助计划项目(2021K086A) 

主　　题：pH传感器 二氧化钛电极 延伸式栅极场效应晶体管 栽培基质 pH在线检测 

摘      要：针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.05063 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.0057.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.