[发明专利]离子选择电极及其制备方法

说明书

本发明提供一种离子选择电极及其制备方法，离子选择电极制备包括步骤：基于饱和氯化钾溶液及PDMS微球制备内参比溶液，基于硫酸钾溶液及PDMS微球制备外参比溶液，基于制备的内参比溶液、外参比溶液和3D中空网格结构制备电极主体结构，电极主体结构包括内参比电极结构、外参比电极结构及盐桥结构。本发明的氯离子选择性电极，通过提高抗拉性，降低电解质水分蒸发速度，优化塑化性能进而提高氯离子传感器的使用寿命和稳定性。

技术领域

本发明属于离子选择电极材料领域，特别是涉及一种离子选择电极及其制备方法。

背景技术

氯离子含量是工业用水质监测的一项重要指标，工业生产需要大量的水，而水中氯离子的存在可引起金属离子发生腐蚀；氯离子高时，蒸汽中的氯化物等杂质会形成侵蚀性水滴，或者形成腐蚀性的沉淀物。高活性氯离子可以使金属发生点腐蚀，形成铁锈。锅炉用水和冷却循环水是工业用水的重要组成部分。例如大部分的工业锅炉采用的软化水本身就不是特别洁净，导致工业锅炉在出现水垢、腐蚀的问题上面特别的突出容易促进进而降低锅炉的运行效率。因为软化水的水源中可能含有一定浓度的氯离子，并随着循环、蒸发氯离子的浓度会逐渐升高，这是导致锅炉水中的氯离子浓度难以控制的原因之一。因此对水中氯离子浓度的检测是非常有必要的，需要建立简单、快速、有效的检测方法。

目前测定氯离子的方法主要有光谱法、滴定法等，需要昂贵的实验仪器，并对操作人员要求较高，不利于推广普及。离子选择性电极作为一种简便灵活的检测工具特别适合于工业过程中的成分测定，其中电解液作为检测电极的重要组成部分，对检测电极性能和使用寿命起到关键作用。现有电解液常用体系为氯化钾溶液，电解质水分容易蒸发，每次使用需要进行浸润，长时间不使用容易干掉，并且塑性和强度较差，影响使用寿命和稳定性。

因此，如何提供一种离子选择电极及其制备方法以解决现有上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种离子选择电极及其制备方法，涉及一种网格化聚乙烯醇基凝胶电解液，用于解决现有技术中电解质水分容易蒸发、塑性和强度较差，影响使用寿命和稳定性等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种离子选择电极的制备方法，包括如下步骤：

制备内参比溶液，所述内参比溶液基于饱和氯化钾溶液及PDMS微球制备；

制备外参比溶液，所述外参比溶液基于硫酸钾溶液及PDMS微球制备；

制备离子选择电极主体结构，所述主体结构包括依次相连的内参比电极结构、盐桥结构以及外参比电极结构，其中：

所述内参比电极结构包括内参比电极外管及填充在其中的所述内参比溶液和3D中空网格结构；所述外参比电极结构包括外参比电极外管及填充在其中的所述外参比溶液和3D中空网格结构，所述盐桥结构包括盐桥外管及填充在其中的盐桥溶液。

可选地，所述PDMS微球的制备方法包括：

在第一温度下，将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，制备第一溶液；

在第二温度下，搅拌所述第一溶液第一预设时间至所述聚乙烯醇溶解，得到第二溶液；

将PDMS预聚体和固化剂以预设比例混合搅拌并去除气泡，得到第三溶液；

将所述第三溶液加入到所述第二溶液中并固化，得到所述PDMS微球。

可选地，所述第一温度包括室温；所述第二温度介于85-105℃之间；所述第一预设时间介于1-2h；所述预设比例介于10:1-8:1之间；去除气泡的方式包括在真空干燥器中抽真空。

可选地，将所述第三溶液加入到所述第二溶液后得到所述PDMS微球的方式包括：

第一阶段，在50-100℃下搅拌1-2h得到乳白色混浊液；