本發(fā)明屬于煙草水處理，具體涉及一種無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法。

背景技術(shù)：

1、鈣離子作為土壤和水體中重要的離子之一，不僅是生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的重要組成成分，而且對(duì)所有生物的生存有著重要影響。對(duì)于鈣離子含量的檢測(cè)方法一般有分光光度法、離子色譜法、滴定法等。然而，以上各種方法存在檢測(cè)成本高、檢測(cè)速度慢、檢測(cè)步驟復(fù)雜等缺點(diǎn)，且不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，電化學(xué)傳感器憑借其易攜帶、成本低、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。

2、固態(tài)離子選擇性電極作為一種電化學(xué)傳感器，在醫(yī)療保健、食品安全、污染監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在固態(tài)離子選擇性電極的固態(tài)接觸層和離子選擇性膜之間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水層，從而導(dǎo)致電位漂移造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。同時(shí)，傳統(tǒng)的固態(tài)離子選擇性電極多采用聚氯乙烯（pvc）作為電極的基膜，但以pvc為基膜的電極必須添加增塑劑才能出現(xiàn)能斯特效應(yīng)。盡管pvc可以與多種增塑劑相溶，但隨著電極的使用，會(huì)出現(xiàn)增塑劑泄露的情況，不僅影響了電位的穩(wěn)定性，而且還會(huì)污染樣品。因此，制備一種無(wú)水層干擾無(wú)增塑劑泄露的離子選擇性電極是必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中所存在的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，采用以下步驟：

4、s1、電極預(yù)處理：

5、將玻璃碳電極使用電化學(xué)工作站在0.5-1mol/l的h2so4溶液中采用循環(huán)伏安法進(jìn)行活化，掃描范圍為-1-1v，掃描至得到穩(wěn)定的循環(huán)伏安圖為止；將活化處理后的玻璃碳電極作為工作電極，pt絲電極、ag/agcl電極分別作為對(duì)電極和參比電極浸入1mol/l鐵氰化鉀和1mol/l亞氰化鉀的混合溶液中，采用循環(huán)伏安法進(jìn)行掃描，掃描速度為50mv/s，掃描范圍為-1-1v，實(shí)驗(yàn)室條件下得到峰電位差在80mv以下，電極方可使用；

6、s2、制備固態(tài)接觸層：

7、將步驟s1的工作電極、pt絲電極、ag/agcl電極組成三電極體系置于配制好的鹽酸苯胺溶液中，采用循環(huán)伏安法，掃描速度為50mv/s，掃描范圍為-1-1v，于玻璃碳電極上電沉積聚苯胺；

8、將沉積聚苯胺后的玻璃碳電極迅速蘸取可溶性導(dǎo)電聚苯胺飽和溶液，在盛有沙子的坩堝中，在80-100℃干燥器中烘干4-?6小時(shí)；

9、s3、制備鈣離子敏感膜：

10、在步驟s2制備的玻璃碳電極表面滴涂鈣離子敏感膜溶液，使用紫外光燈在20a電流強(qiáng)度下光照?20?min光固化鈣離子敏感膜，于80℃干燥器中烘干4小時(shí)，干燥后制得全固態(tài)鈣離子選擇性電極。

11、進(jìn)一步的，步驟s1之前，還包括采用金相砂紙對(duì)玻璃碳電極進(jìn)行打磨，使用超純水去除表面附著的雜質(zhì)，在超聲清洗器中清洗玻璃碳電極設(shè)定時(shí)間后用氮?dú)獯蹈?，使用氧化鋁漿料對(duì)玻璃碳電極進(jìn)行拋光，再次使用超純水清洗吹干。

12、進(jìn)一步的，所述氧化鋁漿料為0.05μm的氧化鋁漿料。

13、進(jìn)一步的，步驟s1預(yù)處理后的玻璃碳電極在使用前于10-2mol/l的cacl2溶液中活化24小時(shí)。

14、進(jìn)一步的，步驟s2中的鹽酸苯胺溶液為將鹽酸苯胺加入超純水，然后超聲使得鹽酸苯胺溶解，得到鹽酸苯胺溶液。

15、進(jìn)一步的，步驟s2中的可溶性導(dǎo)電聚苯胺飽和溶液由摩爾比為5：1-1：1的苯胺與2，5-二甲基苯胺的鹽酸摻雜共聚物，溶解于n,n二甲基酰胺中獲得。

16、進(jìn)一步的，光固化鈣離子敏感膜的制備方法包括以下步驟：

17、s31、取光引發(fā)劑2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮及1,6-己二醇二丙烯酸酯，溶解于丙烯酸丁酯溶液中，配制成光引發(fā)劑溶液；

18、s32、將鈣離子載體iv置于棕色試劑瓶中，加入上述光引發(fā)劑溶液和丙烯酸丁酯溶液，配制成鈣離子敏感膜溶液。

19、本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明以導(dǎo)電聚苯胺為固態(tài)接觸層，外表包裹一層可溶性導(dǎo)電聚苯胺，之后在可溶性導(dǎo)電聚苯胺上滴涂丙烯酸酯類鈣離子敏感膜溶液，通過(guò)紫外光引發(fā)聚合，制備了一種新型無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極。

技術(shù)特征：

1.一種無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，采用以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，步驟s1之前，還包括采用金相砂紙對(duì)玻璃碳電極進(jìn)行打磨，使用超純水去除表面附著的雜質(zhì)，在超聲清洗器中清洗玻璃碳電極設(shè)定時(shí)間后用氮?dú)獯蹈?，使用氧化鋁漿料對(duì)玻璃碳電極進(jìn)行拋光，再次使用超純水清洗吹干。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁漿料為0.05μm的氧化鋁漿料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，步驟s1預(yù)處理后的玻璃碳電極在使用前于10-2mol/l的cacl2溶液中活化24小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，步驟s2中的鹽酸苯胺溶液為將鹽酸苯胺加入超純水，然后超聲使得鹽酸苯胺溶解，得到鹽酸苯胺溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，步驟s2中的可溶性導(dǎo)電聚苯胺飽和溶液由摩爾比為5：1-1：1的苯胺與2，5-二甲基苯胺的鹽酸摻雜共聚物，溶解于n,n二甲基酰胺中獲得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，光固化鈣離子敏感膜的制備方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于煙草水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)增塑固態(tài)鈣離子選擇性電極的制備方法，首先進(jìn)行電極預(yù)處理，將玻璃碳電極在H2SO4溶液中進(jìn)行活化，然后浸入鐵氰化鉀及亞氰化鉀混合溶液中，完成玻璃碳電極的預(yù)處理，其次為制備固態(tài)接觸層，將預(yù)處理后的玻璃碳電極置于鹽酸苯胺溶液中，在玻璃碳電極上電沉積聚苯胺，并在蘸取可溶性導(dǎo)電聚苯胺飽和溶液后，在盛有沙子的坩堝通過(guò)干燥器進(jìn)行烘干處理；第三為制備鈣離子敏感膜，在玻璃碳電極表面滴涂鈣離子敏感膜溶液，在紫外光燈照射下固化鈣離子敏感膜，制得全固態(tài)鈣離子選擇性電極。本發(fā)明的電極為無(wú)水層干擾無(wú)增塑劑泄露的離子選擇性電極。

技術(shù)研發(fā)人員：王正偉,朱國(guó)成,付永民,黃楷戈,張勝利,肖輝,劉軍偉,楊光,王亞倩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6