[實用新型]便攜式重金屬鉻傳感器

無效

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• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN201796010U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 紀效波;李敘;卡瑞格·愛德華·巴克斯;菲利浦·M·哈蘭姆
• 申請（專利權）人: 湖南友能高新技術有限公司
• 主分類號: G01N27/403
• 分類號: G01N27/403;G01N27/48
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先

技術領域

本實用新型涉及一種可快速檢測水中重金屬含量的一次性便攜式傳感器，用于檢測重金屬六價鉻，屬于分析儀器技術領域。?

背景技術

鉻在環(huán)境中以六價、三價或二價存在，其中六價鉻是重要的環(huán)境污染物，可引起肝、腎病變，由于其氧化性和對皮膚的高滲透性，能使皮膚潰瘍，對呼吸道、消化道有刺激、致癌、誘變作用，被認為是致癌物質。飲用水中鉻含量在0.1mg/L以上時，就會使人嘔吐，侵害腸道和腎臟；此外，六價鉻能殺死水體中浮游動植物，并對水的自凈過程產(chǎn)生不良影響。其污染源主要來自鉻礦開采加工、電鍍、制革、紡織和造紙等工業(yè)。我國早期頒布的《工業(yè)“三廢”排放標準》(GBJ4-73)指出，六價鉻是5種對人體損害較大的第一類有害物質之一，因此要求對環(huán)境中六價鉻污染進行嚴格監(jiān)控。因此，需要一種操作方法簡單，成本低，快速、便于攜帶的六價鉻的檢測儀器。目前測定廢水中六價鉻含量的主要方法有原子吸收光譜法，等離子質譜法，熒光法，分光光度法，化學發(fā)光法，然而上述方法樣品處理復雜，耗時，同時不能夠在污染源現(xiàn)場對廢水中的六價鉻實時測定。?

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型所要解決的技術問題是：解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，為有色冶金、電子、電鍍、機械等行業(yè)的廢水排放在線監(jiān)測提供一種快速、單人份操作、便于攜帶、低成本及操作簡單、一次性使用的便攜式重金屬鉻傳感器。達到控制污水排放量并杜絕污染事故發(fā)生的目的，也可用于河流斷面等地表水自動檢測，確保水環(huán)境生態(tài)安全。?

本實用新型采用的技術方案是：這種便攜式重金屬鉻傳感器，在聚酯薄膜基片上絲網(wǎng)印刷三個電極：一個是功能化石墨工作電極，一個是碳輔助電極，一個是銀和氯化銀參比電極；并在聚酯薄膜基片上絲網(wǎng)印刷上述三個電極的碳引出線。?

上述技術方案中，在三個電極的碳引出線的前部分及三個電極以外的基片上，還覆蓋有絕緣漿印制的絕緣層。?

上述技術方案中，所述的功能化石墨工作電極為功能化石墨粉、碳粉和油墨制成的漿料印刷到聚酯薄膜上烘干而成。?

上述技術方案中，所述的功能化石墨粉為石墨采用了預氧化處理，增加石墨表面的含氧功能團，使得六價在電極表面的富集吸附能力增強，提高了傳感器的靈敏度。?

本實用新型用于檢測重金屬六價鉻含量的方法為：將本實用新型的傳感器與電化學工作站相連接，在0.1MH₂SO₄溶液中加入待測樣本，將本實用新型的傳感器絲網(wǎng)印刷電極下端浸入溶液中，采用線性掃描伏安分析法，根據(jù)獲得的還原峰電流與六價鉻濃度之間的線性關系，測定重金屬六價鉻離子的濃度。?

絲網(wǎng)印刷制備傳感器電極技術不僅為重金屬離子的電化學傳感提供了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性，而且制作簡單、價格低廉、便于攜帶、易于微型化和集成化。絲網(wǎng)印刷基本原理是：利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進行印刷。印刷時在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨，用刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)印版另一端移動。油墨在移動中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印跡固著在一定范圍之內(nèi)，印刷過程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線接觸，接觸線隨刮板移動而移動，印刷時通過刮板的擠壓，使油墨通過圖文部分的網(wǎng)孔轉移到承印物上，形成與原稿一樣的圖文。?

電化學傳感器的實際應用中，因為實樣的復雜性及現(xiàn)有的金屬電極易汞齊化，導致傳感器的測量結果靈敏度較低。本實用新型采用了絲網(wǎng)印刷技術及石墨的功能氧化處理技術，一次性傳感器應用使得六價鉻離子檢測避免傳統(tǒng)的汞電極，儀器的便攜性大大增強，可在戶外進行現(xiàn)場檢測，并實現(xiàn)了廢水中六價鉻快速檢測，檢測時機靈活性大大增強。?

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有絲網(wǎng)印刷電極制備簡單，加工方便，成本低的特點，同時避免了汞膜電極的引入，無污染，用該絲網(wǎng)印刷電極制成的傳感器檢測方法簡單，且靈敏度高、重現(xiàn)性好。?

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。?

標號說明：1.聚酯薄膜，2.碳電極引線，3.工作電極，4.輔助電極，5.參比電極，6.碳電極引線端部。?

圖2是本實用新型搭配對實樣檢測的電化學分析儀結果圖。?

圖3是圖2電化學分析儀結果的線性圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步描述：?

實施例1：本實用新型產(chǎn)品結構。?