[发明专利]一种双层膜固态磷酸根离子选择电极及其制备方法

权利要求书

1.一种双层膜固态磷酸根离子选择电极，其特征在于：由铜棒、导电单元、传感敏感单元、阳离子屏蔽单元和一个起保护作用的电极管腔体组成，铜棒与导电单元连接后嵌入电极管腔体内，导电单元外侧面依次设有传感敏感单元和阳离子屏蔽单元，导电单元为玻碳，传感敏感单元为掺杂钴的聚吡咯薄膜，阳离子屏蔽单元为阴离子选择性膜。

2.根据权利要求1所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极，其特征在于：所述中间层厚度为0.1～1mm，阴离子选择性膜厚度为0.2～1.5mm。

3.权利要求1或2所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将玻碳嵌入到电极管腔体中并与铜棒连通构成玻碳电极，然后对玻碳电极中玻碳外表面进行预处理；

(2)采用三电极体系制备掺杂钴的聚吡咯薄膜，以(1)处理后的玻碳电极为工作电极，以铂电极为辅助电极，以Ag/AgCl/3M KCl电极为参比电极，所采用电解质溶液为用乙腈配制的吡咯单体、四丁基氟硼酸铵、去离子水、硝酸钴混合溶液，通电前先向溶液中通入氩气20～30min，然后将电解质溶液放置在三电极系统的电解槽中采用多电位阶跃法，即可在玻碳电极表面生成掺杂钴的聚吡咯薄膜；

(3)制备阴离子选择性膜溶液，将三十二烷基甲基氯化铵，聚氯乙烯，邻苯二甲酸二正辛酯溶于四氢呋喃中，超声震荡即可得到阴离子选择性膜溶液；

(4)将步骤(3)所制得的阴离子选择性膜溶液缓慢滴涂在步骤(2)所制得的电极表面，通风干燥后将电极放置于在0.01～0.15mol/L的磷酸二氢钠溶液中活化20～32h，即可制得双层膜固态磷酸根离子选择电极。

4.根据权利要求3所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的预处理方法：先于金相砂纸上进行第一次物理打磨，再于0.1μm～0.5μm氧化铝抛光粉中进行第二次物理打磨，直至其表面光滑平整，最后对表面进行清洗处理，依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中进行超声波清洗5～10min。

5.根据权利要求3所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中三十二烷基甲基氯化铵、聚氯乙烯添加量分别为0.001～0.005g/ml、0.02～0.06g/ml，邻苯二甲酸二正辛酯体积分数3％～7％。

6.根据权利要求3所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中吡咯单体、四丁基氟硼酸铵、硝酸钴的浓度分别为0.1～0.5mol/L、0.1～0.5mol/L、0.05～0.1mol/L，去离子水的体积分数为1％～3％。

7.根据权利要求3所述的双层膜固态磷酸根离子选择电极的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中多电位阶跃法为第一步电位0V，时间3～5s，第二步电位0.9～1.2V，时间0.5～0.7s，第三步电位-0.8～-1.1V，时间0.5～0.7s，第四步电位1.2V，时间0.2～0.5s，循环500～800次。