[其他]薄層電池

在審

• 申請號: 101985000008081
• 申請日: 1985-11-05
• 公開（公告）號: CN85108081B
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 張榮坤;包立源;羅穎華
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 代理公司: 廈門大學專利事務所
• 代理人: 馬應森

本發明屬于分析化學電分析的一種微量分析技術。其電池池體采用平面夾層式結構，夾層間采用薄膜墊片，以確定液層厚度并可隨意調節，選用陰離子交換膜作為參比電極與分析試液之間的隔離物，為適應不同的分析對象，提供不同類型結構的薄層電池系列。本發明具有微體積、超靈敏、高穩定、再現性好、適應性強、用途廣泛，結構簡單等特點，是生化分析、環境保護、醫藥臨床體液分析、遺傳工程等的有效測試工具。

本發明屬于分析化學電分析的一種微量分析技術。

Anson和Schemidt最先提出薄層電池庫侖法，企圖解決庫侖分析在微體積方面的應用，但由于結構復雜，操作不便以及靈敏度僅達10〈`;-3;`〉M級，而沒有受到重視。后來，某些學者依據分析工作的需要，制作了不同結構的薄層電池。例如Yidiz提出金網或金膜平面型，Mark.Jr等的管狀薄柱面結構，但是靈敏度低，結構復雜，不易安裝，薄層的體積變動大，性能不夠穩定。Siegenthaler和Brunt等提出與注流分析法相結合，Fφnn和Bla-cdel提出用注流分析法與液相色譜法聯用，使分辨率和靈敏度有所提高。但是仍然存在試樣用量大，試液流速對測量的影響大，電極性能不穩，靈敏度僅達10^-6〉M等缺點。

日本專利昭59-224551（A）提出了一種用于電化學伏安法測定的薄層電池，它采用平面夾層式結構，電池池體由上、下兩塊樹脂板構成，具有三種電極，即工作電極（設兩個）、參比電極和對極，夾層間有薄膜墊片。由于只有一個對極和一個參比電極，原理上仍屬于單電解池。另外，在參比電極與分析試液之間沒有隔離物，影響了靈敏度的提高。

美國專利US-4310400也公開了一種用于電化學伏安法測定的薄層電池。它采用了無底離子交換管作為隔離物，但整體結構均為無細管式，定體積，間歇式操作，因此，電容充電電流干擾嚴重，靈敏度較低，同時結構安裝、操作難度大，無實用性。

本發明的目的是對上述薄層電池的改進，提供一種微體積、超靈敏、高穩定、再現性好、結構簡單、易于裝拆和用途廣泛的薄層電池，作為生化分析、環保、醫藥臨床和體液分析等的有效測試工具，其解決案是在平面夾層式結構的薄層電池中選用平面式陰離子交換膜作為隔離物，以隔離參比電極與分析試液，參比電極和工作陰極采用兩對，構成雙電池薄層電池。

本發明的詳細內容是：薄層電池由電池池體、工作陰極、參比電極、對極、夾層薄膜墊片、隔離物、分析試液、試液進出口等部分組成。電池池體采用平面夾層式結構，由電池上主體和電池下主體組成，形狀可以任意，夾層表面光潔，易于加工、裝拆和清洗。池體可選用耐酸堿材料，例如有機玻璃、尼龍等高分子材料，一般采用聚四氟乙烯最好夾層間有挖洞的薄膜墊片，洞的大小以及墊片的厚度決定了電池分析試液薄層的厚度和分析試液的容積，因此，一旦選定了墊片的厚度和洞的大小，液層的厚度和試液的容積便固定，并可通過選擇不同厚度的墊片和洞的大小加以隨意調節。薄膜墊片的材料一般可用耐酸堿材料，例如塑料等，以聚四氟乙烯為佳。參比電極與分析試液之間有隔離物，通常選用陰離子交換膜作為隔離物為好，以便清除污染，保證工作電極性能長期穩定。本發明可以是三電極（工作陰極、參比電極和對極）系統，也可以是二電極（工作陰極和參比電極）系統，其中以三電極系統的電化學性能較好。參比電極一般采用Ag/AgCl電極，工作陰極選用玻璃炭或金等平面材料，對極可用鉑或不銹鋼，通常選用蛇盤狀鉑絲最好。

本發明可以根據不同的分析對象，提供串聯式、并聯式和復合式以及單薄層式和雙薄層式電池結構。本發明提供的附圖和實施例將給出更具體的說明。

圖1為本發明的一個實施例，即串聯式雙薄層電池。電池上主體6和電池下主體14組成電池池體，采用平面夾層式結構，夾層平面平整光潔，池體形狀可根據需要和加工條件任意確定，例如圓柱體或長方體等，選用聚四氟乙烯材料為好。上、下主體6和14夾層間有薄膜墊片9，薄膜墊片9可選用聚四氟乙烯◆離物8可選用市售的陰離子交換膜。電池池體緊固后應無縫隙，避免漏液，一般可用螺釘緊固，便于裝拆，工藝簡單。工作陰極10最好采用平面材料，以玻璃炭或金為佳，11為銅棒。參比電極1選用Ag/AgCl電極，并充入溶液4，一般采用KCl水溶液或KCl硼砂溶液。2為密封塞，3為參比電極裝溶液的容器，通常用聚四氟乙烯，7為0圈，5為參比電極溶液的出入口，12與13分別為分析試液進出口。各部件的尺寸可根據需要確定。