双层膜固态磷酸根离子选择电极研究.pdf

2016年第35卷第1期
传感器与微系统( Iransducer and Microsystem Technologies
DOI:10.13873/、J.10009787(2016)01-0043-03
双层膜固态磷酸棂离子选择电极硏究
李琳娜,姜涛钦,杨慧中
(江南大学轻工过程先进控制重点实验室,江苏无锡214122)
摘要:研究了一种以玻碳为基底电极,掺杂钴氧化钴的聚苯胺为中间体,层状镁铝复合金属氧化物
PVC膜为敏感膜,具有双层膜结构的固态磷酸根离子选择电极。该电极的检測僯酸二氢根的线性范围在
1010moL/L之间,响应斜率为-32.3mV/dec,检测下限为7.65×10mol/L,电极响应时间较快,且具
有较强的稳定性和抗干扰能力。
关键词:酸根;镁铝复合金属氧化物;聚苯胺
中图分类号:TP212.2
文献标识码
文章编号:1000-9787(2016)01-0043-03
Research on solid state phosphate anion-selective electrode
with double membrane
LI Linna, JIANG Tao-qin, YANG Hui-zhong
(Key Laboratory of Advanced Process Control for Light Industry
Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)
Abstract: A phosphate ion-selective electrode, which is based on glassy carbon electrode as basal eleetrode
polyaniline doped cobalt ions as transducer layer, and layered Mg/Al complex metallie oxide PVC membrane a
sensitive memberance double solid state phosphate anion selection electrode with double membrane is studied. The
results show that the electrode has a linear potential response at concentration range of 10-10 moll, with a
slope of -32. 3 mv/dec and a detection limit of 7.65 10 mol/l, it has short response time, good stability an
capacity of resisting disturbance
Key words: phosphate; Mg/Al complex metallic oxide; polyaniline
0引言
和层间离子的可交换性,将一些功能性客体物质引人层间
磷为自然界常见元素,磷在地壳中的重量百分含量约空隙并将层板距离撑开,从而形成层柱化合物。层状双金
为0.118%,在自然界以磷酸盐的形式出现。磷也存在于属氢氧化物的结构特点使其层间阴离子可与各种阴离子,
细胞、骨骼和牙齿中,是动植物和人体所必需的重要组成成
包括无机离子、有机离子、同种离子、杂多酸离子以及配位
分,是生物生长必须的元素之一。近几年,随着经济的发展
化合物的阴离子进行交换的。类水滑石修饰电极具有类
和人口的增长,大量含磷污水排放到江河湖泊中,使水体出
水滑石物质所娬予的多元素、多层面、微型化、高选择性和
现富营养化的现象,而磷的含量决定了水体的富营养化
高灵敏度等特点,因此具有广阔的应用前景。
程度。因此,水体中磷的含量是水质好坏的一项重要指标
聚苯胺其有良好的导电性,能够加速电极和生物活性
建立一种简单、快速、准确的磷酸根检测方法是十分必要
物质之间的电子传递速率,提高生物传感器的灵敏度。同
众多的磷酸根检測方法中,离子选择性电极测定物质浓度,
时,聚苯胺具有优异的电化学性能,在空气和水溶液中具有
简易快速,便于实现在线分析和生产自动控制,在化学化
优良的导电性:,在空气中的抗氧化能力强、具有阴离子的快
工、环保、生命科学领域的实际应用中具有重要意义2。
速可逆掺杂等优点?。又由于聚苯胺原料廉价易得,容易
层状双金属氢氧化物是水滑石和类水滑石化合物的统
合成,如今已经被开发应用到多个领域,如用作离子传感器
称。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是
中间体、防腐材料、防静电材料等方面?。本文利用
指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物,利层状双金属氢氧化物的结构特点,选用层状镁铝复合金属
用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性氧化物,将其制成PVC敏感膜,同时由于掺杂的聚苯胺具
收稿日期:2015-04-09
*基金项目:江苏省环保科研课题(2012051);江苏省产学硏前瞻性联合研究项目(BY2012070)