排灌机械工程学报

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:32-1814/TH

国际刊号:1674-8530

排灌机械工程学报杂志2025年第11期:基于TiO电极的栽培基质pH传感器性能及应用

发布日期:

作者:张西良, 张亚磊, 陈成, 谢飞洋, 徐云峰, 顾海琴

单位:1. 南通理工学院机械工程学院, 江苏 南通 226001; 2. 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013; 3. 无锡职业技术大学机械工程学院, 江苏 无锡 214121; 4. 利欧集团股份有限公司, 浙江 温岭 317500; 5. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词:栽培基质,pH在线检测,二氧化钛电极,磁控溅射,多孔纳米薄膜

基金:国家自然科学基金资助项目(32071900);南通理工学院科技创新基金资助项目(KCTD004)

为了优选TiO2电极最适宜尺寸,提高栽培基质pH值在线检测的综合性能,利用磁控溅射法将TiO2薄膜沉积在氧化铟锡/玻璃(Indium Tin Oxide/Glass,ITO/Glass)基板上,制备不同膜厚和面积的pH敏感电极,搭配固态Ag/AgCl参比电极构建pH传感器.利用扫描电子显微镜(SEM)观察电极薄膜表面形貌发展规律,分析响应特性;在标准pH缓冲溶液中测试传感器响应特性.结果表明:较厚的TiO2敏感膜具有更好的疏松多孔结构,传感器响应稳定性优异,但是响应灵敏度差;综合优选膜厚度为200 nm、膜尺寸为15 mm×15 mm的TiO2敏感电极,pH值响应综合性能接近玻璃电极传感器;利用优选传感器在栽培基质pH检测应用试验中,pH检测最大绝对误差为0.52单位;通过对误差规律的总结,构建质量含水率补偿模型;经过质量含水率补偿后,pH检测最大绝对误差降低到了0.12单位,相对误差在5%以下,满足栽培基质pH值在线检测性能要求.

来源:2025年第11期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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