新型微电极探针式氧传感器（DO MEA），原理（由两个与电解质相接触的金属电极及选择性薄膜组成，氧敏感薄膜只能透过氧和其他气体，水和可溶解物质不能透过。透过膜的氧气在阴极上还原，产生微弱的扩散电流，在一定温度下电流大小与水样溶解氧含量成正比。），响应时间更快为15 s，测定范围0～9 mg/L。该传感器有一个最大的优点是探针可以渗透到被测样内部，故所测数据更精确。为了避免这种传感器受到选择性薄膜中物质的污染，将探针头设计成为内凹陷的，这样可以获得更稳定的灵敏度以及更快的响应时间，而凹陷面的直径与长度是决定该传感器灵敏度最重要的两个因素。图1是该电极探针头示意图。


利用光刻技术制造溶解氧微电极阵列传感器

图1微电极探针头

图2微电极阵列


利用MEMS技术制作出如图2所示的Au微电极，它的形状，微电极数目以及它们的位置都很容易通过重新设计相关的掩膜板图来改变，因此可以很好的控制电极的形状与排布，有利于多位置多角度的分析检测。该微电极上每个电极位点对溶解氧浓度都有很好的线性响应，而且使用寿命在10 d以上。将此微电极探针放置于好氧颗粒上方，通过对溶解氧浓度的监测，估计出溶解氧在好氧颗粒表面的有效扩散系数为1.19×10-9m2/s。


好氧颗粒对于污水处理而言是一种很有前途的技术基础，而该电极探针可以深入到好氧颗粒内部，测定其内部不同深度处溶解氧浓度，因此有很重要的现实价值。