[發(fā)明專利]一種SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)參比電極及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011581890.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112782249B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘依雯;沈蘊(yùn)文;胡佩;孫振濤
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/333
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)參比電極，其特征在于，參比電極本體端部設(shè)有SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)；所述的SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)包括兩層SPEEK/IL復(fù)合膜和一層SPEEK膜，所述SPEEK膜層位于SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)的最外層；其中，參比電極本體與內(nèi)層SPEEK/IL復(fù)合膜間填充有離子液體層，兩層SPEEK/IL復(fù)合膜之間、以及SPEEK/IL復(fù)合膜與SPEEK膜之間均各填充有一層離子液體層，其中，SPEEK為磺化聚醚醚酮，IL為離子液體，離子液體為[HOEtMIM][Cl]，其結(jié)構(gòu)式如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)參比電極，其特征在于，所述的SPEEK/IL復(fù)合膜為SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜；即所述的SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)包括兩層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜和一層SPEEK膜，所述SPEEK膜層位于SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)的最外層；其中，參比電極本體與內(nèi)層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜間填充有離子液體層，兩層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜之間、以及SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜與SPEEK膜之間均各填充有一層離子液體層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)參比電極，其特征在于，其特征在于所述的參比電極本體為Ag/AgCl參比電極；所述SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)完全覆蓋參比電極表面的AgCl。

4.一種權(quán)利要求2所述SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)參比電極的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)將聚醚醚酮顆粒倒入濃硫酸，不斷攪拌溶解；待完全溶解后，升溫至35-70℃在惰性氣體氣氛下硫化2-4小時；

2)將步驟1)得到的聚合物溶液緩慢倒入冰水混合物以停止反應(yīng)，收集形成的顆粒物，顆粒物用水洗直至清洗液的pH值達(dá)到6-7，將顆粒物放入烘箱50-70℃干燥12-48小時，得磺化聚醚醚酮顆粒；

3)將磺化聚醚醚酮顆粒倒入溶劑中攪拌溶解，配制成10wt％的磺化聚醚醚酮溶液；

4)以無機(jī)酸，硅酸酯，去離子水，醇為原料，控制無機(jī)酸，硅酸酯，去離子水和醇按摩爾濃度比0.01-0.1:1:2-8:2-8混合并攪拌至形成均一溶液；在所得均一溶液中倒入步驟3)的磺化聚醚醚酮溶液并攪拌，當(dāng)溶液均勻后，將離子液體逐滴滴入溶液并攪拌，得到SPEEK/SiO_x/IL溶液；

5)先將參比電極本體浸入離子液體中，后取出烘干，使參比電極表面覆蓋離子液體層，然后將參比電極浸入SPEEK/SiO_x/IL溶液，后取出倒置風(fēng)干以形成單層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜，

6)步驟5)獲得的電極再重復(fù)一次步驟5)得到兩層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜；再將所得參比電極浸入離子液體中，取出烘干，使外層SPEEK/SiO_x/IL復(fù)合膜表面再覆蓋離子液體層；

7)將步驟6)所得參比電極浸入磺化聚醚醚酮溶液，后取出倒置風(fēng)干，得到已涂覆完成的SPEEK/IL夾層結(jié)構(gòu)的參比電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，濃硫酸的濃度為95～98％；控制步驟1)的溶解溫度小于30℃；聚醚醚酮顆粒與濃硫酸的質(zhì)量比為1:20～40。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，溶劑為N，N二甲基甲酰胺或N,N-二甲基苯胺；

所述步驟4)中，無機(jī)酸為鹽酸，硅酸酯為硅酸四乙酯，醇為乙醇。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中，均一溶液與磺化聚醚醚酮溶液的體積比為1:4～7.5；所述離子液體與磺化聚醚醚酮溶液的體積比為1:1～3.3。