[发明专利]使用局部环境pH控制的参比电极

权利要求书

1.一种用于离子选择性/电化学传感器的参比系统，包括：

参比电极，与氧化还原活性物质偶联，其中氧化还原活性物质用于在使用中接触低缓冲液/低缓冲容量分析物介质，其特征在于，所述氧化还原活性物质用于设定接近参比电极的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质的局部环境的pH；

其中，所述氧化还原活性物质包括pH活性化学物质，所述pH活性化学物质包含酸性或碱性基团，且具有与所述酸性或碱性基团的pKa一致的氧化还原电位；

其中，所述氧化还原活性物质包括以下化学结构之一：

或，所述氧化还原活性物质包括水杨酸基的聚合物。

2.根据权利要求1所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质用于将所述局部环境的pH控制在与pH 7相差大于1个pH单位的pH值。

3.根据权利要求1或2所述的参比系统，其中，用作参比分析物的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质包含在玻璃料形成的腔室中，所述参比电极设置在所述腔室中，与所述用作参比分析物的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质接触。

4.根据权利要求3所述的参比系统，其中，所述玻璃料包括多孔玻璃料，所述多孔玻璃料用于在由所述离子选择性/电化学传感器测试的溶液与所述用作参比分析物的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质之间提供电/离子传导。

5.根据权利要求3所述的参比系统，其中，所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质包括导电盐溶液。

6.根据权利要求5所述的参比系统，其中，所述导电盐溶液包括KCl或AgCl。

7.根据权利要求1所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质用于消耗或释放足够的质子以使所述参比电极的所述局部环境中的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质的缓冲效果饱和并且设定所述电极局部的pH。

8.根据权利要求1所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性 物质控制接近所述参比电极的质子浓度。

9.根据权利要求7或8所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质包括醌或其衍生物、苯二胺、苯酚、吩噻嗪、或氢醌中的一种。

10.根据权利要求1所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质固定在碳环氧树脂或碳糊之内或之上，或者是丝网印刷、移印、柔性印刷、或旋转凹版印刷在所述参比电极上。

11.根据权利要求1所述的参比系统，还包括包含酸性或碱性基团的其他化学物质，用于控制所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质的pH。

12.根据权利要求1所述的参比系统，还包括恒电位仪，用于向所述参比电极施加伏安扫描。

13.根据权利要求12所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质对施加的所述伏安扫描产生伏安响应，并且所述伏安响应由接近所述参比电极表面的所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质的pH确定。

14.根据权利要求13所述的参比系统，其中，所述氧化还原活性物质的伏安响应用作所述离子选择性/ 电化学传感器的参比。

15.根据权利要求13所述的参比系统，其中，所述离子选择性/电化学传感器用于测量所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质的性质。

16.根据权利要求15所述的参比系统，其中，所述低缓冲液/低缓冲容量分析物介质包括水、海水、或盐溶液。

17.根据权利要求1所述的参比系统，其中所述参比电极包括石墨烯或碳纳米管。

18.根据权利要求1所述的参比系统，其中，所述参比电极包括碳线或石墨烯线。