: 基于聚吡咯薄膜形貌与导电性可调谐的柔性金/聚酰亚胺电极实现高灵敏度EGFET pH传感器

为解决高灵敏度pH传感在生物医学诊断中的需求，研究人员开发了基于聚吡咯(PPy)薄膜的柔性金/聚酰亚胺(Au/PI)电极EGFET(电化学场效应晶体管)pH传感器。通过优化FeCl3浓度调节PPy形貌和导电性，传感器灵敏度提升至71.51 μA/pH，并在稳定性、选择性方面表现优异，为即时健康监测提供了新方案。

　　

这项研究探索了聚吡咯(PPy)薄膜在柔性金/聚酰亚胺(Au/PI)基板上制备的EGFET(电化学场效应晶体管)pH传感器。通过气相聚合，采用不同浓度(0.1、0.4、0.8和1.2 M)的FeCl₃作为氧化剂合成PPy薄膜，扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼散射和紫外-可见光谱(UV–vis)表征揭示了PPy的形貌、掺杂水平和带隙(E_g)强烈依赖于FeCl₃浓度。将PPy-Au传感电极集成到EGFET中，在pH 2.5、4.3、6.5、7.5和9.2缓冲液中测试，传感器灵敏度随FeCl₃浓度从0.1 M增至1.2 M而提升，由58.19 μA/pH跃升至71.51 μA/pH，展现了"浓度越高、灵敏度越强"的奇妙规律。响应时间虽随浓度增加而延长，但滞后和漂移显著降低。稳定性测试中，PPy-0.8和PPy-1.2在25–45 °C温度范围及70小时内标准偏差仅6.85 μA和3.88 μA，证明了其"稳如磐石"的长期性能。选择性评估更添亮点，PPy-1.2传感器在干扰离子(Na?、Ca²⁺和乳酸)存在下，pH从4.3切换到6.5时仍保持高精度，为生物医学检测开辟了新路径。