[發明專利]一種全固態鈉離子選擇性電極及其制備方法

有效

• 申請號: 201010175829.7
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101852761A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 李光;徐惠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種全固態鈉離子選擇性電極，包括基板(1)、電極基底系統、固態電解質層(3)、鈉離子敏感膜(4)和絕緣層(5)，其特征在于：

所述的電極基底系統設于基板(1)上，由反應電極(21)、接觸電極(23)和連接這兩個電極的導電引線(22)組成；

所述的固態電解質層(3)覆于電極基底系統的反應電極(21)上，固態電解質層(3)上覆有鈉離子敏感膜(4)；

所述的絕緣層(5)覆于鈉離子敏感膜(4)表面，絕緣層(5)上設有使鈉離子敏感膜(4)裸露的開口(6)。

2.根據權利要求1所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，包括：

(1)在有機高分子材料基板上覆涂導電材料形成反應電極、接觸電極和導電引線；

(2)使用表面活性劑水溶液對反應電極表面進行預處理；

(3)將導電聚合物分散在溶劑中形成懸浮液，配制比例為導電聚合物∶溶劑＝1∶99～5∶95，以懸浮液總量計，在懸浮液中加入質量百分比為0.1～1‰的處理劑和質量百分比為1.5～5.0％的羧甲基纖維素鈉或羥乙基纖維素鈉，配制成電解質漿料，將該電解質漿料覆涂在反應電極表面，形成固態電解質層；

(4)將鈉離子載體、親脂性大分子、非導電高分子聚合物溶解在增塑劑中形成混合物，以混合物總質量計，其中鈉離子載體的質量百分比為1.0～3.6％，親脂性大分子的質量百分比為0.05～1.0％，非導電高分子聚合物的質量百分比為32.0～38.0％，增塑劑的質量百分比為58.0～66.0％；

將該混合物溶解在四氫呋喃或環己酮溶劑中，配制成鈉離子敏感膜液，將該鈉離子敏感膜液覆涂在固態電解質層表面形成鈉離子敏感膜，并避光干燥；

(5)在基板上印制絕緣層，絕緣層覆蓋鈉離子敏感膜，絕緣層上設有開口，此開口區域為實際測量時鈉離子敏感膜與待測溶液發生接觸的反應區域。

3.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的對反應電極表面進行預處理的表面活性劑水溶液為1‰～1％的羧甲基纖維素鈉溶液或羥乙基纖維素鈉溶液。

4.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的導電聚合物選自聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物中的一種。

5.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的在導電聚合物懸濁液中加入的處理劑采用聚乙烯乙二醇異辛酚醚。

6.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的鈉離子載體選自N，N’-二苯基-N，N’-二芐基-1，2-亞苯基二氧二乙酰胺、N，N’，N”-三庚基-N，N’，N”-三甲基-4，4’，4”-次丙基(3-氧代丁酰胺)、N，N，N’，N’-四環己基-1，2-亞苯基二氧二乙酰胺、4-十八酰氧基甲基-N，N，N’，N’-四環己基-1，2-亞苯基二氧二乙酰胺、2，3：11，12-雙十氫化萘-16-冠醚-5、2，2-雙十二烷基丙二酸雙[(12-冠醚-4)甲基]酯、十二烷基甲基丙二酸雙[(12-冠醚-4)甲基]酯中的一種。

7.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的非導電高分子聚合物選自聚氯乙烯、聚氨酯、聚醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。

8.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的親脂性大分子選自四苯硼鈉、四氯苯硼化鉀、四[3，5-二(三氟代甲基)苯基]硼酸鉀中的一種或幾種。

9.根據權利要求2所述的全固態鈉離子選擇性電極的制備方法，其特征在于，所述的步驟(4)中鈉離子敏感膜液的非導電高分子聚合物的濃度為46.8～72.6mg/mL。