基于電流脈沖沉積法的硝酸根微傳感器研究

李洋+孫楫舟+王晉芬+邊超+佟建華+董漢鵬+張虹+夏善紅

摘 要 基于微加工技術(shù)（Microfabrication technology）制備微傳感電極并進(jìn)行電化學(xué)表面修飾，研制出一種用于水體中NO Symbolm@@ 3濃度檢測的電化學(xué)微傳感器。微傳感器以兩電極傳感芯片為信號(hào)轉(zhuǎn)換部件，使用電流脈沖沉積法在鉑質(zhì)工作電極表面制備微觀形貌呈枝簇狀的銅質(zhì)敏感材料，利用銅質(zhì)材料對(duì)酸性溶液中NO Symbolm@@ 3的電催化還原特性，測量還原電流的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)NO Symbolm@@ 3濃度的檢測。采用掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射分析（XRD）技術(shù)對(duì)敏感膜進(jìn)行表征和監(jiān)測，探索高活性銅質(zhì)敏感膜的制備方法;使用微傳感器對(duì)硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行檢測，在低濃度范圍（12.5～200 μmol/L），響應(yīng)靈敏度為0.1422 μA/（μmol/L）; 高濃度范圍（200～3000 μmol/L），響應(yīng)靈敏度為0.0984 μA/（μmol/L）， 均表現(xiàn)出較高的檢測靈敏度;使用微傳感器對(duì)北京等地的實(shí)際湖庫水樣進(jìn)行檢測，結(jié)果與專業(yè)水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)采用紫外分光光度法的測試結(jié)果偏差在 Symbolm@@ 3.9%～15.4%之間，兩者具有一定的相關(guān)性，表明微傳感器能夠用于實(shí)際水樣中NO Symbolm@@ 3濃度的測量。

關(guān)鍵詞 電化學(xué)微傳感器; 銅質(zhì)敏感膜; 電流脈沖沉積法; 硝酸根離子檢測; 湖庫水樣

1 引 言

硝酸鹽廣泛存在于自然環(huán)境、食品、工業(yè)產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)之中。研究證明，過量NO Symbolm@@ 3會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境和生理問題^[1]，攝取過量的硝酸鹽會(huì)嚴(yán)重危害人體健康，因此世界各國對(duì)飲用水中硝酸鹽的含量都有嚴(yán)格規(guī)定。美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）規(guī)定的最高限量為硝酸鹽氮10 mg/L（0.7 mmol/L，以N計(jì)，下同）;我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）》規(guī)定飲用水中硝酸鹽濃度的限量值為10 mg/L;世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定飲用水中硝酸鹽氮含量必須低于11 mg/L（0.8 mmol/L）。因此，建立簡便、靈敏、準(zhǔn)確的硝酸根離子檢測方法是十分必要的。

目前，NO Symbolm@@ 3的檢測方法主要包括分光光度法、色譜分析法、發(fā)光分析法、毛細(xì)管電泳法、電化學(xué)檢測法等^[1，2]?；诠鈱W(xué)原理的檢測方法大多具有檢出限低、準(zhǔn)確性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但檢測設(shè)備價(jià)格比較昂貴，且需要對(duì)待測水樣進(jìn)行精細(xì)的預(yù)處理。而基于電化學(xué)原理的NO Symbolm@@ 3檢測方法具有操作簡便、所需試劑量少、易與測試電路集成、儀器裝置簡單便攜等優(yōu)點(diǎn)，因而近幾年得到研究者的青睞。

到目前為止，研究人員已經(jīng)發(fā)展了多種類型的電化學(xué)傳感器用于水體中NO Symbolm@@ 3的檢測，根據(jù)所測量的響應(yīng)信號(hào)的不同， 可分為電位型傳感器和電流型傳感器兩大類。電位型硝酸根傳感器大多以NO Symbolm@@ 3選擇性電極為核心部件，當(dāng)選擇性電極與含有NO Symbolm@@ 3的樣品接觸時(shí)，敏感膜和溶液的相界面上產(chǎn)生與NO Symbolm@@ 3活度相關(guān)的膜電勢，測量膜電勢的變化即可實(shí)現(xiàn)NO Symbolm@@ 3濃度的檢測。常見的敏感膜材料包括聚氯乙烯（PVC）^[3]、聚吡咯^[4]和復(fù)合型聚合物材料^[5]等。這種類型的硝酸根傳感器結(jié)構(gòu)簡單、耐用，有些還可以在惡劣環(huán)境下使用（如測量潮濕土壤中硝酸鹽的含量），但是其選擇性識(shí)別能力往往較弱，難以用于具有復(fù)雜背景基質(zhì)的水樣檢測。與電位型傳感器相比，電流型傳感器通常具有更高的檢測靈敏度和更低的檢出限。目前報(bào)道的硝酸根電化學(xué)傳感器主要是電流型傳感器，其工作原理是以固定在工作電極表面的敏感膜為介質(zhì)，將待測樣品中的NO Symbolm@@ 3還原為NO Symbolm@@ 2或其它含氮物質(zhì)，測量還原電流的大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)NO Symbolm@@ 3濃度的檢測。常用的硝酸根敏感膜按材料性質(zhì)不同可分為金屬、導(dǎo)電聚合物以及生物酶材料等。用于NO Symbolm@@ 3檢測的金屬敏感材料主要有Cu^[6，7]、Ag^[8，9]、Pd^[10，11]以及合金^{[12，13]}等。導(dǎo)電聚合物敏感材料主要是摻雜的聚吡咯膜^{[14，15]}。近年， 研究人員利用生物酶固定技術(shù)將NO Symbolm@@ 3還原酶固定在檢測電極表面用于NO Symbolm@@ 3的選擇性識(shí)別^{[16，17]}。其中，聚吡咯和生物酶材料在制備和使用過程中需要嚴(yán)格控制環(huán)境光線和溫度，導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受限。而在金屬類敏感材料中，由于銅具有廉價(jià)、易于制備、相對(duì)較穩(wěn)定等特點(diǎn)，近年來以銅作為電極修飾材料，用于NO Symbolm@@ 3檢測的探索，成為研究熱點(diǎn)之一。

已有的文獻(xiàn)大都使用恒定電位法在電極表面制備銅質(zhì)敏感膜，研究重點(diǎn)集中于沉積電位的選取和沉積時(shí)間的優(yōu)化^[18，19]。而通過改變電沉積方式改善修飾層的微觀形貌，以提高修飾銅質(zhì)敏感材料對(duì)NO Symbolm@@ 3電催化還原活性的研究少有報(bào)道^[20]。最近，文獻(xiàn)[21]報(bào)道了一種新的電流脈沖沉積法制備銅材料的方法，此方法以含高濃度H+的CuSO4溶液為沉積液，采用高頻脈沖電流的加電方式，能夠制備出在微觀上呈蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的銅層。但是相關(guān)報(bào)道中均使用銅質(zhì)的基底電極，而且制備的多孔狀銅膜大多被用作貴金屬催化材料（如納米鉑或納米金等）的依附結(jié)構(gòu)層^[22]，直接將其作為敏感層修飾材料的研究還未見報(bào)道。本研究利用類似的電流脈沖沉積法在鉑質(zhì)微傳感電極上制備出呈多孔、枝簇狀的銅質(zhì)敏感層，并將其應(yīng)用于不同濃度NO Symbolm@@ 3標(biāo)準(zhǔn)樣品的檢測，表現(xiàn)出較高的檢測靈敏度;使用修飾后的微傳感電極對(duì)實(shí)際水樣進(jìn)行檢測，測試結(jié)果與專業(yè)水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的測試值之間具有較高的一致性。endprint

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

S-4800掃描電鏡 （FE-SEM，日本Hitachi公司）;凱美瑞Reference-600電化學(xué)分析儀（美國Gamry公司）;AUW電子天平，BioSpec-nano紫外可見分光光度計(jì)（日本島津公司）;Direct-Q3UV高純水機(jī)（美國Millipore公司）;pHS-25型數(shù)顯pH計(jì)（上海智光儀器儀表公司）;CHI111型Ag/AgCl參比電極（上海辰華公司）。

CuSO4·5H2O，Na2SO4，NaNO3和98% H2SO4（北京化學(xué)試劑公司）;硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)試樣50 mg/L（北京環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所）;所用溶劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水均為30 MΩ·cm去離子水。采用三電極體系，參比電極為Ag/AgCl電極，工作電極和對(duì)電極為實(shí)驗(yàn)室自制微傳感電極。

2.2 微傳感電極加工制備

采用標(biāo)準(zhǔn)微加工工藝在玻璃基片上制備微傳感電極^[20]，制備工藝流程如圖1A所示，主要采用光刻、濺射、剝離等工藝制備。所制備的微傳感電極照片如圖1B所示。其中， 工作電極和對(duì)電極為對(duì)稱式“圓-環(huán)形”結(jié)構(gòu)的鉑質(zhì)金屬膜電極，工作電極為半徑約為0.56 mm、

面積為1 mm2的圓，對(duì)電極為寬度0.4 mm、面積約為1 mm2的近圓環(huán)該結(jié)構(gòu)能夠提高工作電極與對(duì)電極之間電場分布的對(duì)稱性，改善傳感電極的電化學(xué)響應(yīng)性能^[20]。敏感表面是主要的電化學(xué)修飾和反應(yīng)界面，為提高微傳感電極的一致性，使用SU-8絕緣層精確定義薄膜金屬電極的幾何形狀，確保每一個(gè)微傳感電極的敏感表面均是面積為1 mm2的標(biāo)準(zhǔn)圓形。此外，微傳感電極還包括一個(gè)備用的準(zhǔn)參比電極，后續(xù)可以在該電極上涂覆銀/氯化銀漿，實(shí)現(xiàn)集成式三電極體系。本研究為確保參比電極的穩(wěn)定性，直接使用商用Ag/AgCl參比電極。

2.3 銅質(zhì)敏感膜制備

在酸化的CuSO4溶液中，采用在微傳感芯片的工作電極和對(duì)電極之間施加脈沖電流信號(hào)的方式，將銅沉積在工作電極表面，制備敏感膜：首先，將微電極芯片在丙酮、乙醇、去離子水中依次超聲5 min以清潔電極表面，并使用等離子氧刻蝕機(jī)進(jìn)一步清潔并活化電極表面;之后，將微電極浸入含0.10 mol/L CuSO4和0.50 mol/L H2SO4的混合溶液，利用電化學(xué)分析儀中的Repeating Chronopotentionmetry掃描功能，在工作電極上施加周期性脈沖電流信號(hào)（一個(gè)完整的脈沖周期T=T1+T2，其中T1為工作階段，加電沉積;T2為暫停階段，停止沉積）。電流脈沖法的電化學(xué)沉積曲線如圖2所示。電流脈沖沉積法修飾的工作電極，表面呈深黑色。為防止新沉積的銅在空氣中被氧化，沉積完成后，用去離子水沖洗電極表面，并將電極放入去離子水中保存，4 h內(nèi)使用，否則銅質(zhì)敏感膜將逐漸失去活性，影響傳感器的檢測性能。

3 結(jié)果與討論

3.1 參數(shù)優(yōu)化

3.1.1 電流脈沖沉積法的工作機(jī)理 根據(jù)文獻(xiàn)[21]對(duì)電流脈沖沉積的脈沖參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，本實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：T1=0.01 s， I1= Symbolm@@ 4.4 mA; T2=0.01 s， I2=0.0 mA; 0.50 mol/L H2SO4;并對(duì)沉積時(shí)間（脈沖周期數(shù)）和沉積液中CuSO4的濃度進(jìn)行優(yōu)化。

當(dāng)保持沉積液中CuSO4濃度為0.1 mol/L時(shí)，不同沉積時(shí)間下所制備的敏感膜的微觀形貌如圖3所示。發(fā)現(xiàn)使用電流脈沖法可以在微傳感電極的工作表面制備呈多孔形態(tài)的銅質(zhì)敏感膜;隨著掃描周期數(shù)（沉積時(shí)間）的增加，敏感膜的微觀形貌由均勻分布的“枝干”結(jié)構(gòu)向密集、多孔的“樹枝”狀結(jié)構(gòu)發(fā)展。此種微觀形貌的形成機(jī)理主要與兩方面因素有關(guān)^[21]：（1）沉積液中含有高濃度的H+，因此，伴隨Cu2+被還原的電沉積過程，工作電極表面會(huì)發(fā)生析氫現(xiàn)象，析出的微小氣泡像模板一樣附著在電極表面，影響電極表面流體動(dòng)力學(xué)微環(huán)境，使銅原子無法在該區(qū)域生長，進(jìn)而導(dǎo)致敏感膜中出現(xiàn)均勻分布的凹陷多孔區(qū);（2）采用脈沖電流，使敏感膜的生長和暫停生長階段隨著脈沖周期交替進(jìn)行，可以避免持續(xù)加電條件下沉積膜生長過快，易于開裂、脫落的現(xiàn)象。以這種方式制備的敏感層，雖然分布疏松、呈現(xiàn)多孔形貌，但自身結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、與基底電極粘附緊密，因而是一種理想的表面催化活性材料。同時(shí)，本研究采用鉑基底電極，相對(duì)于文獻(xiàn)中通常采用的銅質(zhì)基底電極，H+在鉑表面更容易發(fā)生析氫反應(yīng)，因而此種條件下制備的敏感層的多孔形態(tài)更加顯著。

3.1.2 電流脈沖沉積法的參數(shù)優(yōu)化 為考察不同沉積液濃度下，制備的敏感膜的實(shí)際性能，使用所制備的敏感膜對(duì)同一種測試液（含濃度為1 mmol/L NaNO3）做檢測^[20]，通過線性掃描的方式，比較響應(yīng)電流值的大小，結(jié)果如圖4所示。當(dāng)CuSO4濃度為0.15 mol/L，沉積時(shí)間為200 s時(shí)，微傳感電極的響應(yīng)電流值較大，且重復(fù)性最好，故后續(xù)實(shí)驗(yàn)均采用此條件進(jìn)行表面修飾。當(dāng)CuSO4濃度為0.20 mol/L或沉積時(shí)間為300 s時(shí)，修飾層厚度迅速增大，且沿工作電極表面向外徑方向延伸，已超出1 mm2的敏感區(qū)域，為保證實(shí)驗(yàn)條件的一致，排除此沉積條件。

在優(yōu)化參數(shù)下，所制備的敏感膜的微觀形貌如圖5所示，在鉑微電極表面生成了疏松的、呈多孔性的枝簇狀結(jié)構(gòu)。枝簇結(jié)構(gòu)分布均勻，由微米尺寸的顆粒沿著一定的空間方向、突出于電極表面形成三維的堆疊結(jié)構(gòu)。

對(duì)修飾層材料進(jìn)行X射線衍射分析（XRD）分析（圖6），發(fā)現(xiàn)修飾層材料明顯地表現(xiàn)出Cu在（111）和（200）兩個(gè)取向的特征峰，說明電流脈沖法制備的敏感層是金屬銅，且晶向明顯，而非氧化態(tài)銅。endprint

3.2 微傳感器對(duì)NO Symbolm@@ 3的檢測性能

將微傳感器浸入含有不同濃度NO Symbolm@@ 3的待測液中做線性掃描測試，考察NO Symbolm@@ 3濃度與還原峰電流大小的關(guān)系（實(shí)驗(yàn)支持電解液均為0.1 mol/L Na2SO4溶液，pH=2.0）。

圖7所示為微傳感器在濃度0～3000 μmol/L硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品中的線性掃描響應(yīng)曲線。在12.5～200 μmol/L（圖7（a））和200～3000 μmol/L（圖7b）濃度范圍內(nèi)，微傳感器響應(yīng)電流值與NO Symbolm@@ 3濃度具有良好的線性關(guān)系。兩種濃度范圍內(nèi)線性擬合曲線分別為：

需要注意的是，在低濃度范圍內(nèi)，微傳感器在不同濃度NO Symbolm@@ 3樣品中的還原峰電位為 Symbolm@@ 460 mV，基本保持不變;而在高濃度范圍內(nèi)，隨著NO Symbolm@@ 3濃度增加，其還原峰電位逐步由 Symbolm@@ 460 mV偏移至 Symbolm@@ 550 mV，且微傳感器的檢測靈敏度也有降低。這是由于在溶液環(huán)境中使用安培型電化學(xué)傳感器時(shí)，待測物在修飾材料表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)會(huì)生成一些產(chǎn)物，隨著待測物濃度的升高和測試次數(shù)的增加，反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)逐漸附著在修飾材料的表面，使其有效面積逐步縮減，電催化活性也隨之降低，即出現(xiàn)電極鈍化效應(yīng)。當(dāng)銅質(zhì)敏感材料的電催化活性下降后，針對(duì)NO Symbolm@@ 3的電催化還原反應(yīng)更難于發(fā)生，因此其還原峰電位隨之負(fù)移至 Symbolm@@ 550 mV處，而傳感器的檢測靈敏度也同時(shí)減小。

經(jīng)電流脈沖沉積法修飾的微傳感器對(duì)NO Symbolm@@ 3進(jìn)行測試時(shí)表現(xiàn)出較好的重復(fù)性和抗干擾性，水體中常見的離子除NO Symbolm@@ 2外，均未對(duì)測試結(jié)果產(chǎn)生明顯的干擾^[20]。微傳感器對(duì)0， 14.3， 35.7， 71.4， 107.1和142.9 μmol/L 6個(gè)硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)測試3次，其中最大相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<5%。檢出限為2 μmol/L（S/N=3）。

3.3 實(shí)際水樣檢測

為考察微傳感器對(duì)實(shí)際水樣的檢測性能，取實(shí)際水樣，對(duì)比微傳感器的測試結(jié)果以及專業(yè)水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的測試結(jié)果。在北京市某地的湖泊及河道分別取水樣，標(biāo)記為水樣1、水樣2和水樣3，并對(duì)3個(gè)水樣分別進(jìn)行分樣，所分水樣一部分送至專業(yè)水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)按照硝酸鹽國標(biāo)檢測法之一的紫外分光光度法（HJ T 346-2007）進(jìn)行測試，另一部分水樣使用本文研制的微傳感器進(jìn)行測試。對(duì)于每一個(gè)水樣，在實(shí)驗(yàn)室均使用3支微傳感器進(jìn)行測試，每支傳感器均先以3個(gè)硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品（0，50，100 μmol/L）定標(biāo)，

然后進(jìn)行水樣檢測。從表1可見，微傳感器的測試結(jié)果與專業(yè)機(jī)構(gòu)出具的測試值偏差在3.9%～15.4%之間，具有一定的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，微傳感器可用于實(shí)際水樣中NO Symbolm@@ 3濃度的檢測。

4 結(jié) 論

使用電流脈沖沉積法在鉑質(zhì)微電極表面制備出枝簇狀、多孔的銅質(zhì)敏感膜，利用銅在酸性溶液中對(duì)NO Symbolm@@ 3的電催化還原特性，實(shí)現(xiàn)溶液中NO Symbolm@@ 3的檢測，依據(jù)此種原理研制的電化學(xué)硝酸根微傳感器能夠用于實(shí)際水樣中NO Symbolm@@ 3的檢測，且測量結(jié)果與專業(yè)水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)出具的結(jié)果具有一定的相關(guān)性。

References

1 Matthew J M， James D， Richard G C. Talanta， 2001， 54： 785-803

2 Radha D， Maria M V， Nathan S L， James D. Electroanal.， ?2009， ?21（7）： 789-796

3 Vinod K G， Lok P S， Sudeshna C. Talanta， ?2011， ?85： 970-974

4 Tatyana A B， Scott M， Yu-Chong T， Thomas C H. Sens. Actuators B， 2007， ?123： 127-134

5 Rawat A， Chandra S， Sarkar A. Sens. Lett.， ?2009， ?7： 1100-1105

6 Juan C M G， Roselyn C P， Thiago R L C P， Mauro B. ?Talanta， ?2009， ?80： 581-585

7 Thiago R L C P， Juliana L C， Mauro B. Talanta， ?2007， ?71： 186-191

8 Dohyun K， Ira B G， Jack W J. Sens. Actuator B， ?2009， ?135： 618-624

9 Dohyun K， Ira B G， Jack W J. Analyst， ?2007， ?132： 350-357

10 de Vooys A C A， van Santen R A， van Veen J A R. J. Mol. Catal. A： Chem.， ?2000， ?154： 203-215

11 Ying W， Jiu H Q， Hui J L. Chinese Chem. Lett.， ?2006， ?17（1）： 61-64

12 Alexandros A， Louise H， Brian E H. J. Catal.， ?2013， ?305： 27-35endprint

13 Kerkeni S， Lamy-Pitara E， Barbier J. Catal. Today， ?2002， ?75： 35-42

14 Shyam A， Shekhar B. Sens. Actuators B， ?2008， ?132： 623-630

15 Tatyana A B， Scott M， Tai Y C， Thomas C H. Sens. Actuator B.， ?2007， ?123： 127-134

16 Silva S D， Shan D， Cosnier S. Sens. Actuators B， ?2004， ?103： 397-402

17 De Q， Jun H S， Jong D K. Anal. Chem.， ?2005， ?77（14）： 4467-4473

18 Ali O S， Pnar G， Ebru G， Faruk G. Microchim. Acta， ?2000， ?134： 77-82

19 Christine M W， Michael E H， Craig E B， Richard G C. Anal. Sci.， ?2005， ?21： 1421-1430

20 LI Yang， SUN Ji-Zhou， BIAN Chao， TONG Jian-Hua， XIA Shan-Hong. Chinese J. Anal. Chem.， ?2011， ?39（11）： 1621-1628

李 洋， 孫楫舟， 邊 超， 佟建華， 夏善紅. 分析化學(xué)， 2011， ?39（11）： 1621-1628

21 Nebojsa D N， Goran B， Konstantin I P. Mate. Chem. Phys.， ?2011， ?125： 587-594

22 Yin J， Jia J B， Zhu L D. Int. J. Hydrogen Energ.， ?2008， ?33： 7444-7447

A Micro Electrochemical Sensor for Nitrate Determination Based

on Square-wave Pulsating Current Deposition Process

LI Yang*， SUN Ji-Zhou， WANG Jin-Feng， BIAN Chao， TONG Jian-Hua，

DONG Han-Peng， ZHANG Hong， XIA Shan-Hong

（State Key Laboratory of Transducer Technology， Institute of Electronics， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190， China）

Abstract Based on microfabrication technology and electrochemical modification method， a micro electrochemical sensor for nitrate （NO Symbolm@@ 3） determination was developed. A micro sensor chip with working electrode and counter electrode was used as the signal convertor of the sensor. The area of the micro working-electrode was only 1 mm2. As an electrocatalysis sensitive material， copper was electrodeposited onto the working electrode by square-wave pulse current electrodeposition method. The morphologies and components of freshly deposited materials were examined by scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD） to explore key factors that affected the electrocatalytic ability of the deposited copper layer for reducing nitrate ions. The experimental results revealed that under the optimal conditions， the deposited copper layer was macroporous and had a larger effective surface area that could serve as a more effective electrocatalyst in facilitating nitrate reduction. Electrochemical response of the macroporous copper layer was characterized by linear sweep voltammetry in acidic supporting electrolytes （pH=2）. The electroanalytical results showed that the modified microsensor had marked sensitivity for standard nitrate samples within the concentration range from 12.5 to 3000 μmol/L （in the range of 12.5-200 μmol/L yielded straight line： y1= Symbolm@@ 0.1422x-10.326， R12=0.9976， while in the range of 200-3000 μmol/L yielded straight line： y2= Symbolm@@ 0.0984x-22.144， R22=0.9927） with a detection limit of 2 μmol/L （S/N=3）. The developed electrochemical microsensor was also employed for nitrate determination in water samples collected from lakes and rivers near the city of Beijing. The results were in good agreement with the data given by qualified water quality detection institute， with the deviations from 3.9% to 15.4%.

Keywords Micro electrochemical sensor; Copper sensitive material; Pulsating current electrodeposition method; Nitrate determination; Real water samples

（Received 1 July 2014; accepted 27 July 2014）

This work was supported by the National High Technology Research and Development Program of China （No.2012AA040506） and the National Natural Science Foundation of China （Nos. 61302034， 61134010）endprint