[發明專利]一種用于溶解氧檢測的電化學傳感器制備方法

無效

• 申請號: 201210091672.9
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102645470A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 孫京華;潘正海
• 申請（專利權）人: 無錫百靈傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種電化學傳感器的制備方法，尤其涉及一種用于溶解氧檢測的電化學傳感器制備方法。

背景技術：

近年來，氧氣還原在很多生物過程和化學合成的理論和實際應用方面展現出了非常大的重要性。其中最令人關注的是應用于生物反應和燃料電池的多電子氧氣還原的催化過程的研究。由于氧氣還原過程包括多重電子轉移，并且存在一個重要的活化能量壁壘，利用電催化材料，比如鉑、金、金屬氧化物、有機物、過渡金屬環狀絡合物、生物酶等，進行電化學還原氧氣已經有了大量的研究，但是目前利用人工催化來研究氧氣還原的實驗效率低下、并沒有取得顯著成功。

由席夫堿作為配體構成的過渡金屬絡合物因其簡單的制備方法引起了研究者廣泛的興趣。這種絡合物通常通過電致聚合作用被涂覆在電極表面來修飾電極，最后在鉑電極或玻璃碳電極表面形成導電聚合物的膜。與實驗電化學技術相比，均一組成和厚度的膜修飾的電極展示出三種電荷傳輸速率：快、慢和適中。如果電荷傳輸比實驗性的快，那么膜內氧化/還原位濃度就是均一的并且與施加的電極電勢達到熱力學平衡，這時伏安特性曲線呈現出對稱的形狀。

目前對溶劑氧的檢測方法對催化過程的詳細機理的研究都不是很明確，檢測效率也有待提高。

發明內容：

本發明針對現有技術的不足，提供了一種在乙腈/四丁基高氯銨的混合溶液中通過循環伏安法將鎳-salen配合物在鉑電極上電致聚合后形成的用于溶解氧檢測的電化學傳感器的制備方法。

一種用于溶解氧檢測的電化學傳感器制備方法，其步驟如下：

(1)制備salen配體：將0.284mol的水楊醛(鄰羥基苯醛)溶解到50ml乙醇中形成溶液A；將0.142mol的乙二胺溶解到25ml乙醇中形成溶液B；然后再將溶液A和溶液B混合形成混合溶液，形成的混合溶液在40℃下攪拌回流2h得到黃色固體沉淀物，把黃色固體沉淀物濾出用乙醇洗滌后再用甲醇進行重結晶得到Salen配體，將Salen配體在真空保存；

(2)制備鎳-salen配合物：將6.4mol的Salen配體溶解到50ml的乙醇溶液中形成溶液C，將6.4mol的醋酸鎳溶解到50ml的乙醇溶液中形成溶液D，再將溶液C逐滴滴加溶液D中形成混合溶液，然后將混合溶液在40℃下回流2h得到紅色固體沉淀，將紅色固體沉淀濾出用甲醇進行重結晶后得到鎳-salen配合物，將鎳-salen配合物在室溫下真空保存；

(3)制備電化學傳感器：將鎳-salen配合物在面積為0.071cm²的鉑電極上經電致聚合，從而得到電化學傳感器。

所述的電致聚合是在濃度為0.1mol/L的乙腈、四丁基高氯銨的混合溶液中以100mV·s^-1的速率在0～1.4V(對比飽和甘汞電極)的電壓范圍內用循環伏安法進行四次聚合反應。

本發明可解決以下技術問題：

(1)本發明通過制備鎳-salen配合物，使二價鎳-salen配合物首先被還原為一價鎳-salen配合物，然后一價鎳-salen配合物被氧氣重新氧化為二價鎳-salen配合物，生成的二價鎳-salen配合物又會被電化學還原為一價鎳-salen配合物，從而使得陰極電流增強，所以在鉑電極上鍍上鎳-salen配合物膜能夠促進氧氣的還原。

(2)本發明通過鎳-salen配合物修飾的鉑電極能夠通過界面層的電子轉移催化溶解氧的電致還原過程，同純鉑電極相比，在含有氧氣的溶液中極化電壓減小了0.15eV，所制備的鎳-salen配合物修飾的鉑電極對商業樣品和環境水中的質量控制和常規分析都是非常有益的，對檢測氧的結果同商業氧氣傳感器的檢測結果非常一致。

具體實施方式：

為了加深對本發明的理解，下面結合實施對本發明作進一步詳述。

一種用于溶解氧檢測的電化學傳感器制備方法，其步驟如下：

(1)制備salen配體：將0.284mol的水楊醛(鄰羥基苯醛)溶解到50ml乙醇中形成溶液A；將0.142mol的乙二胺溶解到25ml乙醇中形成溶液B；然后再將溶液A和溶液B混合形成混合溶液，形成的混合溶液在40℃下攪拌回流2h得到黃色固體沉淀物，把黃色固體沉淀物濾出用乙醇洗滌后再用甲醇進行重結晶得到Salen配體，將Salen配體在真空保存；