[发明专利]纳米COD传感器、制备及其用途

说明书

                         技术领域

本发明涉及一种纳米COD传感器，还涉及该纳米COD传感器的制备方法以及该纳米COD传感器在水质分析中测定水中COD含量的应用，属于传感器、传感器的制备以及传感器用途的技术领域。

                         技术背景

化学需氧量(COD)是衡量水质污染的一项主要指标。目前，COD测定的方法主要有标准法、库仑法、光度法。标准法亦即重铬酸钾法，是国家规定的标准方法(国际标准ISO6066-86(E)，水质：化学需氧量的测定)。该方法具有测定准确，重现性好的优点，但消耗大量的浓硫酸和价格昂贵的硫酸银，为了消除氯离子的干扰，还需加入毒性极大的硫酸汞加以掩蔽，且需要高温消解，回流时间长，测定时间较慢，一般需要2小时，难以满足当前环境监测中及时、快速、在线的要求。随后国内外开发了库仑法、光度法等方法测定COD，其中库仑法以重铬酸钾为氧化剂，在硫酸介质中回流氧化后，用电解产生的亚铁离子作库仑滴定剂进行库仑滴定，根据消耗的电量求得剩余K₂Cr₂O₇量，从而计算COD值(齐文启等，《现代科学仪器》，1999，1-2，87-91)；光度法是将一定量的K₂Cr₂O₇、Ag₂SO₄和浓硫酸、HgSO₄混合在75℃加热15分钟，冷却后于600nm测其吸光度(Beliustin A A，Pisarevsky A M，et al.Sen.Actuators B，1992，B10(1)：61-66)，虽然这两种方法耗时比标准法大大缩短，但仍需要使用K₂Cr₂O₇、HgSO₄等有毒试剂，会产生二次污染，且需经过高温消解，在使用上存在一定缺陷。

近几年来，用电化学在电极表面使有机物完全氧化而获得有机物质浓度的方法得到了发展。这种方法是根据氧化过程中的电子得失所产生的电流值和被测物质浓度的关系，建立的定量测定方法。二氧化铅电极具有良好的导电性，高的过电位和在酸碱溶液中良好的惰性，而在电解、电化学合成等领域得到了应用。特别是近年来为了提高电极催化性能，纳米电极也得到了广泛的发展。但有关纳米COD传感器以及如何制备具活性结构的纳米COD传感器并将其作为阳极用于水质分析中检测COD值的应用尚未见文献报导。

                     技术内容

本发明的目的在于提供一种具有纳米结构，制备方法简单，价格低廉的纳米COD传感器。

本发明的另一目的在于提供该纳米COD传感器的制备方法。

本发明的又一目的在于提供该纳米COD传感器在水质分析中测定水中COD含量的应用。

本发明的目的可以通过下列技术方案来实现：

本发明所述的纳米COD传感器，是以铂或金贵金属丝为基体，在贵金属丝基体的外面是厚度为0.01-0.1毫米的活性纳米金属氧化物修饰层，其中纳米金属氧化物指的是纳米β-PbO₂，或者掺杂离子的β-PbO₂，掺杂的离子包括Fe³⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Ce³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Bi(III)、In(III)、F^-、Cl^-、SO₄^2-、PO₄^3-。