[發(fā)明專利]一種基于石墨烯-五氧化二鈮的全固態(tài)離子選擇性電極及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110458984.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN113155932B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛利;邱世平;甘世宇;鐘麗杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/333
• 分類號(hào): G01N27/333;G01N27/416;B82Y30/00;C01B32/184;C01G33/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：包括基體、設(shè)置在所述基體表面的轉(zhuǎn)導(dǎo)層，以及覆蓋在所述轉(zhuǎn)導(dǎo)層表面的離子選擇性膜，所述轉(zhuǎn)導(dǎo)層包括石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料；

所述石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料含有還原氧化石墨烯和五氧化二鈮，所述五氧化二鈮和還原氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：5～10；

其中，所述石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料由如下方法制得：將鈮鹽與氧化石墨烯混合，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料；所述水熱反應(yīng)的溫度為150～200℃；水熱反應(yīng)的時(shí)間為2～10h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：所述石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料在所述全固態(tài)離子選擇性電極中的負(fù)載量為0.5～2mg/cm²。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：所述石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料含有還原氧化石墨烯和五氧化二鈮，所述五氧化二鈮和還原氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：6～9。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：所述離子選擇性膜包括鈉離子選擇性膜、鉀離子選擇性膜、鈣離子選擇性膜中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：所述離子選擇性膜在所述全固態(tài)離子選擇性電極中的負(fù)載量為15～25mg/cm²。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述全固態(tài)離子選擇性電極，其特征在于：所述離子選擇性膜的制備原料包括：離子載體、高分子聚合物、增塑劑和親脂性大分子。

7.權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述全固態(tài)離子選擇性電極的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

將含有石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料的漿料涂覆在基體表面，干燥形成轉(zhuǎn)導(dǎo)層；在所述轉(zhuǎn)導(dǎo)層的表面制備離子選擇性膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述制備方法，其特征在于：所述石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料由如下方法制得：將鈮鹽與氧化石墨烯混合，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到石墨烯-五氧化二鈮納米復(fù)合材料。

9.權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述全固態(tài)離子選擇性電極在檢測(cè)K⁺、Na⁺或Ca²⁺中的應(yīng)用。

10.一種電位計(jì)，其特征在于：所述電位計(jì)包括權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述全固態(tài)離子選擇性電極。