一种用于离子检测的全固态离子选择性电极及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种离子选择性电极，包括玻碳电极；复合在玻碳电极表面的多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层；复合在所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层表面的待测离子选择性膜层。本发明专利技术将具有特定结构的多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料，首次用于构筑全固态离子选择性电极，确保了所构筑的MWCNT/NPC‑ISE具有高可靠性和再现性，可实现全固态离子的原位、实时监测，并进而实现了高压深水环境下的全固态离子的实时检测。而且复合材料的制备方法，合成步骤简单，条件温和，适合于大规模生产推广和应用，具有良好的实用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于离子检测的全固态离子选择性电极及其应用
本专利技术属于离子选择性电极
，涉及一种离子选择性电极及其应用，尤其涉及一种用于离子检测的全固态离子选择性电极及其应用。
技术介绍
离子选择性电极(ISE)是选择性测量离子活性的电位传感器，凭借高选择性、无需分离样品、能够实现实时原位检测与分析而被广泛应用。然而，传统液接离子选择性电极有它不能克服的缺陷，如：需要内装参比液，不能长期使用，并且需要定期维护；使用时必须使电极处在垂直的位置，易受温度的影响以及难以微型化的局限等。全固态离子选择性电极(SC-ISE)使用固态转接层代替了内参比电极以及内参比溶液，解决了这些弊端。Cattrall等人首次提出全固态离子选择性电极的概念，使用铂丝代替了内参比系统并将其称为覆丝电极，但是由于电极接触面积和电容较小，离子-电子转换效率低，因此这类电极的电位稳定性较差。此外，固态转接层和离子选择性膜之间的水层的产生也影响着电极电势的稳定性以及电极的使用寿命。为了克服这些问题，研究者们尝试使用具有良好的导电性，具有大电容或与目标离子能发生氧化还原反应从而进行离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子选择性电极，其特征在于，包括玻碳电极；/n复合在玻碳电极表面的多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层；/n复合在所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层表面的待测离子选择性膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子选择性电极，其特征在于，包括玻碳电极；
复合在玻碳电极表面的多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层；
复合在所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层表面的待测离子选择性膜层。


2.根据权利要求1所述的离子选择性电极，其特征在于，所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料膜层的厚度为1～100μm；
所述待测离子选择性膜层的厚度为20～100μm；
所述离子选择性电极具体为用于水体中的离子检测的离子选择性电极；
所述待测离子包括阳离子和/或阴离子。


3.根据权利要求2所述的离子选择性电极，其特征在于，所述阳离子包括钾离子、铵离子、钠离子、镁离子和钙离子中的一种或多种；
所述阴离子包括硝酸根离子、亚硝酸根离子、硫酸根离子和磷酸根离子中的一种或多种；
所述离子选择性电极具体为用于高压水体中的离子检测的离子选择性电极；
所述高压水体的压力为101.3～1000kPa；
所述高压水体包括海水。


4.根据权利要求1所述的离子选择性电极，其特征在于，所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料，包括氮掺杂碳颗粒和连接在所述氮掺杂碳颗粒之间的多壁碳纳米管；
所述氮掺杂碳颗粒的粒径为50～400nm；
所述多壁碳纳米管的直径为5～25nm；
所述多壁碳纳米管的长度为1～5μm。


5.根据权利要求4所述的离子选择性电极，其特征在于，所述多壁碳纳米管连接和/或缠绕在氮掺杂碳颗粒上；
所述多壁碳纳米管/氮掺杂碳复合材料具有项链结构；
所述氮掺杂碳颗粒中，氮与碳的原子比为1：(10～50)；
所述氮掺杂碳颗粒具有立方体形貌。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓丹，李斐，王磊，李风华，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22