[发明专利]银/氯化银粉末固体电极及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及银/氯化银粉末固体电极及其制造方法，属于生物医学和电化学传感器领域，适用于生物电记录和电刺激电极，以及电化学参比电极。

背景技术

银/氯化银(Ag/AgCl)电极是一种常见的参比电极，具有交换电流密度大，不易极化，阻抗低，电极电位恒定(DC漂移比较小)等优点。由于它能精确地检测生物电信号，在实际应用中Ag/AgCl电极作为比较成熟的脑电图，肌电图和心电图的记录电极，已经广泛的应用于脑电检测，肌电图检测和心电检测。普通的Ag/AgCl电极采用电化学氯化或者直接氯化的方法制得，此类电极在使用过程中，其表面的AgCl膜容易发生磨损，进而影响了电极的稳定性和使用寿命。

银/氯化银(Ag/AgCl)粉末固体电极具有银和氯化银微粒高度分散结构，其Ag-AgCl界面大大增加。较银/氯化银(Ag/AgCl)镀层电极，它的主要优点是：1)抗极化干扰性能强，电极电位稳定性高；2)方便机械加工形成各种形状的电极；3)没有表面磨损问题，打磨能生成新的电极表面。这些特点使银/氯化银粉末固体电极能够精确测量生物电弱信号。

随着新医疗技术的快速发展，对精密可靠的银/氯化银电极的需求日益增加。用它进行视觉或听觉诱发电位的测量，可减少噪音，提高信噪比。由于银/氯化银粉末固体电极便利Ag-AgCl的互相转化，适用既作为电刺激电极又用作生物电记录电极，所以它是生物电阻抗断层成像(EIT)系统的首选电极。银/氯化银粉末固体电极还是生物反馈康复仪器的重要部件，这些仪器用于中风，小儿多动症等疾病的康复治疗。

由于银/氯化银固体电极具有高强度和易于加工特性，比玻璃银/氯化银参比电极更合适用于特殊的环境，适用于有氯离子的溶液体系里，作为在海水和特殊的化工环境里的参比电极。

由于银/氯化银粉末固体电极的应用领域不断扩大，已公开的银/氯化银粉末固体电极制作方法不适应不同应用的需求。与本发明有两个相近地专利文件。美国专利(United Stated Patent，4324680)公开一种银/氯化银粉末固体电极材料方法，是将微银颗粒与盐酸反应，或向微银颗粒中通含氯气的气体，通过化学反应将微银颗粒表面形成一层氯化银镀层，再压模成型制作出粉末固体电极。这种方法的缺点是工艺含腐蚀介质，其生成的氯化银质量难以准确方便地控制。而且报道的电极电位的飘移达20—250μV/分钟。另一个公开的中国发明专利(CN 1227524C)的方法是将银、氯化银、和修饰物微粉混合压成电极片。氯化银经硝酸银和氯化钾固体混合碾磨制成，与溶液体系反应相比，其反应比较慢。此发明针对在海水环境中的电化学测量应用，其修饰物成分使它不适合应用于生物医学仪器应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一个银/氯化银粉末固体电极材料的制作方法，所述方法能较快地生成氯化银粉，且颗粒分散好，质量容易控制。本发明还提出用上述电极材料制得的适应不同应用的银/氯化银粉末固体电极。

本发明提供的技术方案是：一种银/氯化银粉末固体电极的电极材料的制备方法，将银粉均匀分散在硝酸银水溶液中，然后在搅拌下加入氯盐水溶液，得到银粉和氯化银混合微粉，混合微粉经烘干，压模成型，烧结，制得银/氯化银粉末固体电极材料。

所述银粉为粒径<100微米的银粉。

上述银粉与氯化银水溶液中氯化银的质量比例为1:0.05-1:3.5。

上述氯盐为氯化钾、氯化钠或氯化铵。

上述硝酸银水溶液的浓度在0.05摩尔至饱和浓度以下；氯盐水溶液的浓度为0.05摩尔至饱和浓度以下，硝酸银水溶液与氯盐水溶液的摩尔浓度比为1：7—7：1。

本发明在对混合微粉经压模成型，烧结后，再进行化学或电化学处理，制得银/氯化银粉末固体电极材料。

所述化学处理为用0.01M到1.0M的稀盐酸溶液或次氯酸溶液浸泡处理；所述电化学处理是在含氯离子的溶液中，用恒电位法处理(极化电位为-0.55至0.6V)，或用恒电流法处理(处理电流0.01-1.0mA/cm²)，或用三角波电位扫描或方波电位脉冲处理，其处理电位在-0.5与0.8V之间。上述电位是相对标准甘汞电极(SCE)电位。

本发明还提供了一种银/氯化银粉末固体电极，包括具有测量面的电极材料(电极芯)、包覆在电极材料表面的绝缘层及与电极材料电联接的导线，其中电极材料测量面裸露在绝缘层之外，形成测量通道，其关键是：所述电极材料为本发明上述方法制得的电极材料。

上述电极材料通过银丝与导线电联接，银丝与导线联接点封在绝缘层内。