基于 IGZO 的 pH 電極：In - Ga - Zn - O（IGZO）近年來被廣泛應(yīng)用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相關(guān)研究中，將 70 nm 厚的 IGZO 層直接沉積在 P 型 Si 襯底上作為傳統(tǒng)擴(kuò)展柵場效應(yīng)晶體管（EGFET）的擴(kuò)展柵，用作 pH 傳感膜。通過在不同溫度下進(jìn)行沉積后退火（RTA）處理，可改善 IGZO 層的 pH 傳感性能。例如，在 N?氣氛中 700℃下進(jìn)行 RTA 處理，在 pH 2 - 10 的應(yīng)用范圍內(nèi)，靈敏度可從 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外，改變 RF 濺射過程中的 Ar/O? 比例也會(huì)影響電極性能，如在 Ar/O? 氣氛為 24/1 的條件下制備的 IGZO - EGFET 具有靈敏度（59.5 mV/pH）和線性度（99.7%），且在 7 個(gè)月后仍能保持較高性能（靈敏度 51.4 mV/pH，線性度 92%）。pH 電極納米多孔膜結(jié)構(gòu)，響應(yīng)面積增加 20%，微量離子吸附更高效。什么是pH電極執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

影響pH 電極玻璃膜電位形成的因素。玻璃膜的組成成分對其性能有較大影響。不同的玻璃配方會(huì)導(dǎo)致膜的離子選擇性、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性不同。例如，增加玻璃中二氧化硅的含量可以提高膜的化學(xué)穩(wěn)定性，但可能會(huì)降低對 H?的響應(yīng)靈敏度；而引入一些堿金屬氧化物可以改變膜的離子交換特性，影響對 H?的選擇性。此外，溶液中的離子強(qiáng)度、溫度以及共存離子等因素也會(huì)干擾膜電位的形成，進(jìn)而影響測量準(zhǔn)確性。溶液離子強(qiáng)度的改變會(huì)影響 H?的活度系數(shù)，導(dǎo)致測量的 pH 值出現(xiàn)偏差；溫度的變化不僅影響能斯特方程中的系數(shù)，還可能改變玻璃膜的物理化學(xué)性質(zhì)，如膜的電阻等。揚(yáng)州pH電極方案pH 電極校準(zhǔn)溫度需與樣品溫度一致，溫差＞5℃時(shí)需做溫度補(bǔ)償修正。

強(qiáng)酸環(huán)境下 pH 電極的情況，在強(qiáng)酸環(huán)境中，氫離子濃度極高，這會(huì)對 pH 電極產(chǎn)生諸多挑戰(zhàn)。一方面，高濃度氫離子可能導(dǎo)致玻璃膜表面的離子交換過程異常，使電極響應(yīng)出現(xiàn)偏差，即所謂的 “酸誤差”。當(dāng)溶液 pH 值低于 0.5 時(shí)，酸誤差較為明顯，測量值會(huì)高于實(shí)際 pH 值。另一方面，強(qiáng)酸通常具有腐蝕性，可能會(huì)對 pH 電極的玻璃膜造成侵蝕，縮短電極的使用壽命。為應(yīng)對強(qiáng)酸環(huán)境，需要專門設(shè)計(jì)的 pH 電極。例如，一些采用特殊玻璃材質(zhì)的電極，其玻璃膜對強(qiáng)酸的耐受性更強(qiáng)，能有效減少酸誤差和腐蝕影響。此外，還有基于其他原理的傳感器用于強(qiáng)酸環(huán)境的 pH 測量，如金屬氫鍵有機(jī)骨架（MHOF）Co - CDI - CO?2?，可用于檢測強(qiáng)酸的 pH 值，在 pH2.0 - 2.4 范圍內(nèi)具有一定的靈敏度和精度，其檢測原理并非基于傳統(tǒng)的玻璃電極，而是依靠晶體表面損傷程度對 pH 值的響應(yīng)。

常見 pH 電極在不同酸堿環(huán)境下的局限性，1、玻璃電極：雖然玻璃電極是常用的 pH 測量電極，但在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿極端環(huán)境下，其性能會(huì)受到較大影響。酸誤差和堿誤差限制了其在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中的測量準(zhǔn)確性，且玻璃膜易被腐蝕，需要定期校準(zhǔn)和更換。2、復(fù)合電極：復(fù)合電極將指示電極和參比電極組合在一起，使用方便，但在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中，同樣面臨參比系統(tǒng)不穩(wěn)定和玻璃膜易受損的問題。特別是在高溫、高濃度酸堿溶液中，復(fù)合電極的壽命和測量精度會(huì)明顯下降。pH 電極在強(qiáng)電磁環(huán)境下需用屏蔽電纜，減少信號(hào)干擾導(dǎo)致的波動(dòng)。

PH電極在食品安全管控領(lǐng)域和環(huán)境檢測領(lǐng)域的應(yīng)用，1、食品安全管控領(lǐng)域：食品的 pH 值與食品的質(zhì)量、安全性和保質(zhì)期密切相關(guān)。例如，酸性食品（如水果、酸奶等）的 pH 值可影響微生物的生長和酶的活性，從而影響食品的變質(zhì)速度。通過使用 pH 電極準(zhǔn)確測量食品的 pH 值，可對食品的加工、儲(chǔ)存和質(zhì)量控制提供依據(jù)，確保食品安全。2、環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域：自然水體的 pH 值是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。水體 pH 值的變化可能影響水生生物的生存和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。例如，酸雨會(huì)導(dǎo)致水體酸化，影響魚類和其他水生生物的繁殖和生存。利用 pH 電極對地表水、地下水和廢水等進(jìn)行 pH 值監(jiān)測，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)水體污染問題，采取相應(yīng)的治理措施。此外，在土壤環(huán)境監(jiān)測中，土壤的 pH 值對土壤養(yǎng)分的有效性和植物的生長發(fā)育有重要影響，pH 電極也可用于土壤 pH 值的測量。pH 電極鍍金觸點(diǎn)工藝，信號(hào)傳輸損耗＜0.1%，數(shù)據(jù)真實(shí)無偏差?；窗瞤H電極價(jià)格

pH 電極安裝時(shí)需垂直于溶液液面，傾斜角度＞15° 會(huì)影響響應(yīng)速度。什么是pH電極執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

不同場景對pH電極的綜合考量，1、實(shí)驗(yàn)室場景：在實(shí)驗(yàn)室中，對于高精度的分析測量，通常會(huì)選擇平面電極或管徑適中、長度較短的管狀電極。平面電極的高精度測量特性適用于標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定等工作；而管徑適中、長度較短的管狀電極則便于操作和清洗，能夠滿足多種常規(guī)實(shí)驗(yàn)的需求。2、工業(yè)場景：在工業(yè)生產(chǎn)過程中的 pH 監(jiān)測，如化工生產(chǎn)、污水處理等，需要考慮電極的耐用性和長期穩(wěn)定性。此時(shí)，大管徑、長管體的管狀電極可能更為合適，其能夠承受較大的流量和壓力，且內(nèi)參比溶液的大容量保證了長時(shí)間穩(wěn)定測量。3、生物醫(yī)學(xué)場景：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如細(xì)胞培養(yǎng)、生物體內(nèi)檢測等，小管徑、短管體的電極更受青睞。其微小的尺寸能夠盡量減少對生物樣本的影響，滿足生物醫(yī)學(xué)研究對微創(chuàng)、高精度測量的要求。絕緣管體的形狀和尺寸對玻璃 pH 電極在不同場景下的使用和性能有著多方面的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的測量場景和需求，綜合考慮電極的形狀和尺寸，以達(dá)到預(yù)期的測量效果。什么是pH電極執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)