[发明专利]具有自修复功能的铅离子选择电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分析测定领域所用的一种电极，涉及一种检测铅离子所用电极，具体涉及一种用于检测铅离子的具有自修复功能的铅离子选择电极及其制备方法。

技术背景

铅超标能够对人体产生伤害，铅能对环境造成污染，因此对铅离子的定量检测有着重要意义。国内外对铅离子选择电极（ISE）的研究大部分集中在基于聚氯乙烯（PVC）膜的铅离子选择电极的研究方面，以聚合物膜为基体的ISE，膜中掺人的增塑剂能改善PVC的物理性能，增强膜的弹性和调整基膜的介电常数以及目标离子及其络合物在膜中的迁移；掺人的阴离子阻抗剂在基膜中留下的亲酯性的阴离子位点能够降低膜电阻，进而改善电极响应性能。 纳米材料是纳米技术的基础，把纳米材料应用于离子选择电极(ISE)的分析技术上，离子选择电极的功能得到进一步增强和完善，性能进一步提高，更加灵敏、可靠[Taejun Jeong, Hyo Kyoung Lee, Dae-Cheol Jeong,et al. A lead(II)-selective PVC membrane based on a Schiff base complex of N,N’-bis(salicylidene)-2,6-pyridinediamine[J]. Talanta , 2005 ,65 :543–548 ;A.K. Jain , V.K. Gupta , L.P. Singh,et al. A comparative study of Pb²⁺ selective sensors based on derivatized tetrapyrazole and calix[4]arene receptors[J]. Electrochimica Acta ,2006,51:2547–2553;A. Abbaspour, F. Tavakol. Lead-selective electrode by using benzyl disulphide as ionophore[J]. Analytica Chimica Acta , 1999,378 :145–149;张学峰, 庄云龙.纳米硫化铅离子敏感材料的研究[J].化学传感器,2004,24(1):50–54.]。由于聚氯乙烯（PVC）膜中的阴离子阻抗剂和增塑剂在检测中会迁移至待测溶液中，尤其是在高于室温的待测液中和含有低浓度有机试剂的待测液中阴离子阻抗剂和增塑剂迁移量会增加，造成选择电极的性能降低，使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的不足，提供的一种具有自修复功能的铅离子选择电极及其制备方法。

本发明构思如下：

将膜组分装载于纳米硫化铅空心球的空腔内，利用纳米硫化铅空心球的缓释性能，对在检测中迁移出的膜组分进行补偿。具体将膜组分中的阴离子阻抗剂、增塑剂装载于纳米硫化铅空心球的空腔内作为铅离子选择电极的载体。再将一定量的载体、聚氯乙烯粉、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和四苯硼钠溶解于适量四氢呋喃中，间歇超声分散，将上述溶液倾倒入粘在玻璃片上直径为80mm的玻璃环中，室温下24h自然晾干，即得铅离子选择性膜。最后，用质量百分数为5%的 PVC粉THF溶液作为粘合剂，将铅离子选择性膜粘在PVC管的下端，晾干后，PVC管中充入一定摩尔浓度的硝酸铅溶液作为内充液，插入Ag/AgCl电极作为内参比电极，PVC管的上端盖上电极端帽，引出导线组装铅离子选择电极并测试电极性能。

本发明采用的技术方案如下：

一、具有自修复功能的铅离子选择电极，由选择性膜、 PVC管、 Ag/AgCl内参比电极、 内充液、电极端帽及引出线组成，选择性膜由载体、聚氯乙烯粉、邻苯二甲酸二丁酯和四苯硼钠组成，其特征在于：所述载体采用空心纳米硫化铅，空心纳米硫化铅中装载有阴离子阻抗剂、或者增塑剂，或者同时装载有阴离子阻抗剂及增塑剂。所述阴离子阻抗剂为四苯硼钾或四苯硼钠，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二正辛酯。

在上述技术方案的基础上，可以有进一步的技术方案：

只装载有阴离子阻抗剂的空心纳米硫化铅，和只装载有增塑剂的空心纳米硫化铅混合后组成混合型载体。

二、具有自修复功能的铅离子选择电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a、载体制备

将空心纳米硫化铅，置于只溶有阴离子阻抗剂的丙酮溶液中浸泡制得只装载阴离子阻抗剂的空心纳米硫化铅载体；

或者将空心纳米硫化铅，置于只溶有增塑剂的丙酮溶液中浸泡制得只装载增塑剂的空心纳米硫化铅载体；