[发明专利]一种光控的聚合物敏感膜电化学检测方法及其装置

权利要求书

1.一种光控的聚合物敏感膜电化学检测离子的方法，其特征在于：待检测样品内插入底部黏附聚合物敏感膜的聚合物膜离子选择性电极，在光照作用下敏感膜中电中性电解质材料内的光敏染料得以降解，从而释放出离子交换剂，使得待测离子能够进入聚合物敏感膜内产生电位或电流的变化，依据光照前后电极电位或电流的变化，实现对待测样品中离子的定量测定；其中，聚合物敏感膜中电中性电解质材料为由离子交换剂和光敏染料组成的混合物；所述离子交换剂和光敏染料按物质的量比为1:1-1:5混合；

或，待检测样品内插入底部黏附聚合物敏感膜的聚合物膜离子选择性电极，在光照作用下，使得待测离子能够进入聚合物敏感膜内产生电位或电流的变化，依据光照前后电极电位或电流的变化，实现对待测样品中离子的定量测定；其中，聚合物敏感膜中电中性电解质材料为光致交换剂；

所述聚合物敏感膜由离子载体、电中性电解质、聚合物基体材料和增塑剂组成，其重量份数比为0.1-10:0.1-10:20-40:40-80；将所述聚合物敏感膜成分混合后溶于四氢呋喃中，搅拌均匀，室温下放置12-24h,待四氢呋喃挥发后即得到聚合物敏感膜；

所述聚合物敏感膜中电中性电解质材料为光致交换剂时，光致交换剂为光致阳离子交换剂或光致阴离子交换剂；

光致阳离子交换剂为二重氮-1，2-萘醌、硝基苯甲醛及其衍生物；

光致阴离子交换剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯与四(4-氟苯基)硼酸复合物、4-硝基四氟硼酸苯翁衍生物、二（9,10-二氧-9,10-二氢蒽-1-重氮）及其衍生物、聚3-辛基噻吩、二茂铁衍生物；

所述聚合物敏感膜中电中性电解质材料为离子交换剂和光敏染料组成的混合物时，混合物为：阳离子交换剂与光酸产生剂；

阳离子交换剂为四（4-氯苯基）硼酸钾及其衍生物、四（3,5-二（三氟甲基）苯基）硼酸钠及其衍生物、二壬基萘磺酸及其衍生物或二壬基萘磺酸盐及其衍生物；

光酸产生剂为三(4-叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓对甲苯磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓全氟-1-丁磺酸及其衍生物、2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-S-三嗪及其衍生物、1′,3′-二氢-8-甲氧基-1′,3′,3′-三甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2,2′-(2H)-吲哚]及其衍生物、螺吡喃及其衍生物；

所述聚合物膜离子选择性电极为工作电极，工作电极为电极材料和聚合物敏感膜；其中电极材料为电极基底覆有传导层材料，所述传导层为聚3-辛基噻吩、Nafion掺杂的聚吡咯、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚乙炔、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔、纳米材料、溶胶印迹介孔碳、多孔金膜或负载贵金属的碳材料。

2.如权利要求1所述的光控的聚合物敏感膜电化学检测离子的方法，其特征在于：光源为300-400 nm的紫外光或400-800nm的可见光。

3.一种实施权利要求1所述方法的装置，其特征在于：装置包括检测池、电化学外部测量装置、光源；所述检测池置于光源之上，检测池内插有聚合物膜离子选择性电极、参比电极和辅助电极，各电极通过导线分别与电化学外部测量装置相连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述工作电极为聚合物膜离子选择性电极（1），其底部设有聚合物敏感膜（2）；所述检测池（6）内盛放待检测样品；光源通过导线与控制其开关和光照时间的电子继电器（8）相连。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述电化学外部测量装置为电化学工作站或离子计及相关检测装置。