基于极化技术的PEDOT:PSS微型钠传感器显著提升重现性

（编辑推荐）本研究创新性地采用酸掺杂PEDOT:PSS作为全固态钠离子传感器（Na+-ISE）的固体接触层，结合外部极化技术，显著提升标准电位（E0）重现性（标准差从57.41 mV降至1.95 mV）。该传感器检测限达5.90378 μM，电位漂移仅10.99 μV/h，在胎牛血清测试中与标准方法偏差<4%，为医疗领域无校准检测提供了新策略。

　　

Highlight
本研究成功开发了一种集成完整电化学单元的全固态微型传感器。通过酸掺杂优化PEDOT:PSS制备工艺，系统评估了其作为离子-电子转导层的电化学性能。以酸掺杂PEDOT:PSS为固体接触层的微型Na⁺-ISE展现出卓越稳定性（10.99 μV/h）、超低检测限（5.90378 μM）和优异的抗干扰能力。

材料与方法
实验采用Sigma Aldrich提供的EDOT、PSS（Mw≈70000）等原料，通过硫酸掺杂制备PEDOT:PSS溶液。离子选择性膜含钠离子载体Ⅲ、KTClPB等成分，通过电化学工作站（CHI660E）进行极化处理（+0.5V，30s）。

酸掺杂PEDOT:PSS固体接触层的表征
酸掺杂通过H⁺与PSS中R-SO₃^-结合削弱库仑相互作用，促进PEDOT链相分离和重聚集，形成更多电荷传输接触点。拉曼光谱显示掺杂后PEDOT特征峰红移，证实π-π堆叠增强。

结论
外部极化技术使不同电极间E⁰标准偏差从57.41 mV降至1.95 mV，显著提升批次间一致性。该传感器在胎牛血清测试中与ICP-MS结果高度吻合（偏差<4%），为医疗场景下的免校准检测开辟了新途径。