离子选择性电极制造技术

提供一种能够使测定值更稳定的全固态离子选择性电极。该全固态离子选择性电极的特征在于，具备工作极和离子响应膜，并具备配置于所述工作极与所述离子响应膜之间将它们电连接的离子

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子选择性电极


[0001]本专利技术涉及一种离子选择性电极。

技术介绍

[0002]作为不使用内部液的全固态离子选择性电极，考虑如作为非专利文献1所列举的那样，在由金属构成的工作极的表面设置仅由将该工作极与离子响应膜电连接的碳纳米管构成的层，并在该碳纳米管层的试样溶液侧的表面层叠离子响应膜而成的电极。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：“Ion
‑
Selective Electrodes Using Carbon Nanotubes as Ion
‑
to
‑
Rlectron Transducers(使用碳纳米管作为离子
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电子转导层的离子选择性电极)”，Gaston A.Crespo et al，Anal.Chem.，80，1316
‑
1322(2008)
[0006]非专利文献2：“Solubility parameters for determining optimal solvents for separating PVC from PVC
‑
coated PET fibers(用于确定从PVC涂层的PET纤维中分离PVC的最佳溶剂的溶解度参数)”Guido Grause et al.，J.Mater.Cycles Waste Manag.，19(2)，612
‑
622(2017)

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]然而，使用该以往的全固态离子选择性电极实际地测定了离子浓度，本专利技术人注意到存在测定值发生漂移的情况。
[0009]对测定值发生漂移的原因进行了认真研究，其结果是本专利技术人认为原因是否是在离子响应膜中混入了碳纳米管。
[0010]在制造以往的全固态离子选择性电极的情况下，在形成碳纳米管层之后，将离子响应膜的材料悬浮于有机溶剂并使其滴落于碳纳米管层的表面。此时，构成上述碳纳米管层的碳纳米管在离子响应膜的材料所包含的有机溶剂中溶出，碳纳米管混入离子响应膜中。如果碳纳米管如此混入了离子响应膜中，则认为试样溶液与混入到离子响应膜中的碳纳米管直接反应，从而引起测定值的漂移。
[0011]本专利技术是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种全固态离子选择性电极，其能够抑制碳纳米管等离子
‑
电子转换物质混入离子响应膜中，使测定值更稳定。
[0012]技术方案
[0013]即，本专利技术的全固态离子选择性电极的特征在于，具备工作极和离子响应膜，并具备配置于所述工作极与所述离子响应膜之间将它们电连接的离子
‑
电子转换层，所述离子
‑
电子转换层含有离子
‑
电子转换物质和聚合物，或者含有具有离子
‑
电子转换功能的聚合物。
[0014]根据这样的全固态离子选择性电极，由于在所述离子
‑
电子转换层中含有聚合物，
因此所述离子
‑
电子转换层中的离子
‑
电子转换物质被所述聚合物保护而不易溶出。其结果为，能够抑制离子
‑
电子转换物质混入离子响应膜。
[0015]如果特征在于所述离子
‑
电子转换层的试样溶液侧的整个表面被所述离子响应膜覆盖，则可以不设置用于防止所述离子
‑
电子转换层中的所述离子
‑
电子转换物质与试样溶液直接接触的另外的密封部件。
[0016]作为本专利技术的具体的实施方式，能够列举所述离子
‑
电子转换物质含有选自由碳纳米管、石墨烯以及石墨组成的组中的一种以上。
[0017]如果所述聚合物具有粘接性，则所述离子
‑
电子转换层还发挥粘接层的作用，因此仅通过在所述工作极之上层叠所述离子
‑
电子转换层，并在该离子
‑
电子转换层之上层叠所述离子响应膜，就能够制造全固态离子选择性电极。
[0018]在作为所述离子
‑
电子转换物质，使用例如碳纳米管等碳微小结构体的情况下，考虑碳微小结构体吸附氧，导致作为所述离子
‑
电子转换物质的性质发生变化。因此，优选所述聚合物的氧的透过率为0.05cc/m2/天以上且50000cc/m2/天以下。
[0019]此外，如果所述聚合物为氧不透过性的聚合物，则离子响应膜所使用的聚合物不需要使用氧透过率低的聚合物，能够扩大离子响应膜的原材料的选择范围。
[0020]如果所述聚合物对在制造所述离子响应膜时所使用的溶剂具有耐性，则能够抑制所述离子
‑
电子转换层溶于所述溶剂。其结果为能够进一步抑制所述离子
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电子转换物质或具有离子
‑
电子转换功能的聚合物从所述离子
‑
电子转换层溶出。
[0021]作为本专利技术的具体的实施方式，能够列举所述聚合物为氟聚硅氧烷。
[0022]技术效果
[0023]根据本专利技术，能够使全固态离子选择性电极的测定值比以往更稳定。
附图说明
[0024]图1是示出本专利技术的一个实施方式的离子浓度测定装置的整体的示意图。
[0025]图2是示出本专利技术的一个实施方式的传感器单元的示意图。
[0026]图3是表示本实施方式的离子选择性电极和参比电极的截面的示意图。
[0027]图4是示出使用了本专利技术的实施例和比较例的离子选择性电极的钠离子测定结果的图表。
[0028]图5是示出本专利技术的另一实施方式的离子浓度测定装置的传感器单元的示意图。
[0029]符号说明
[0030]100：离子浓度测定装置
[0031]1：传感器单元
[0032]121：离子选择性电极
[0033]121a：工作极
[0034]121b：离子响应膜
[0035]121c：离子
‑
电子转换层
[0036]122：参比电极
具体实施方式
[0037]以下，使用附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。
[0038]本实施方式的离子浓度测定装置100例如如图1所示，具备：与试样溶液接触而检测该试样溶液中所包含的离子等的传感器单元1、基于从该传感器单元1输出的输出值计算离子浓度等的计算部2、显示由计算部2计算出的测定值等的显示部3、以及控制这些计算部2、显示部3的控制部4。
[0039]上述传感器单元1例如如图2所示，具备：长度为3cm、宽度为1cm、厚度为0.5mm左右的由液晶聚合物、聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的膜状的基材11、以及设置于该基材11上的电极部12等。
[0040]在该实施方式中，上述计算部2的作用由与上述传感器单元1分开设置的信息处理电路5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全固态离子选择性电极，其特征在于，具备工作极和离子响应膜，所述全固态离子选择性电极具备配置于所述工作极与所述离子响应膜之间将它们电连接的离子
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电子转换层，所述离子
‑
电子转换层含有离子
‑
电子转换物质和聚合物，或者含有具有离子
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电子转换功能的聚合物。2.根据权利要求1所述的全固态离子选择性电极，其特征在于，所述离子
‑
电子转换层的试样溶液侧的整个面被所述离子响应膜覆盖。3.根据权利要求1或2所述的全固态离子选择性电极，其特征在于，所述离子
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电子转换物质含有选自由碳纳米管、石墨烯以及石墨组成的组中的一种以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的全固态离子选择性电极，其特征在于，所述聚合物具有粘接性。5.根据权利要求1至4中任一项所述的全固态离子选择性电极，其特征在于，所述聚合物的氧透过率为0.05cc/m2/天以上且50000cc/m2/天以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的全固态离子选择性电极，其特征在于，所述聚合物对在制造所述离子响应膜时所使用的溶剂具有耐性。7.根据权利要求1至6中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪尧姆，
申请(专利权)人：株式会社堀场先进技术，
类型：发明
国别省市：