電化學修飾銥和碳纖維制備超微pH傳感器的研究.pdf

1、pH是水溶液最重要的物理化學參數(shù)之一,pH測量在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、環(huán)境、化學、生命科學等諸多領域都有著十分重要的意義.目前廣泛使用的pH玻璃電極,因其自身存在內(nèi)阻高、機械強度差、易破損、無法測定含F(xiàn)溶液,難以微型化等缺點,在實際應用中頗受限制.金屬/金屬氧化物pH電極能夠克服玻璃電極上述缺點,引起人們廣泛關注. 采用電化學方法在不同的電解液和基體上分別制備了Ir/IrO<,x>、 Ag/IrO<,x>、CF/IrO<,x>三種固

2、態(tài)pH電極.結果表明,Ir/IrO<,x>-pH電極線性范圍pH2～13,斜率-58mV/pH,響應時間40s；Ag/IrO<,x>-pH電極線性范圍pH2～12,斜率-73mV/pH,響應時間35s；CF/IrO<,x>-pH電極線性范圍pH2～12,斜率-79mV/pH,響應時間≤20s. 制備了裸露式Ag/AgCl、全固態(tài)SiC參比電極,改進了Fe<'3+>/Fe<'2+>氧化還原參比電極. 三種參比電極都具有良好

3、的重現(xiàn)性、可逆性和穩(wěn)定性,且具有使用壽命長,溫度效應小等特點.改進了目前廣泛使用的電解型Ag/AgCl參比電極繁瑣的制備工藝,避免了其光敏性和溫度滯后效應等缺點,可作為飽和甘汞電極和Ag/AgCl參比電極的替代品,適于高溫高壓環(huán)境. 文中報道了在高分子和膠體溶液中pH玻璃電極表面具有吸附作用.在同一溶液中與Ir/IrO<,x>-pH電極對比的△pH關系圖表明,二者在低分子溶液中△pH≤0.1,在高分子、膠體及蛋白質(zhì)溶液中△pH≤

4、0.3,初步解釋了玻璃電極表面吸附之機理. 通過SEM、FT-IR、EDX、XPS等微觀分析手段研究電極的表面形貌與結構、氧化膜表面的-OH與水合作用以及氧化膜中Ir、O比例與Ir元素價態(tài).結果表明,氧化膜中的O元素以O<,2->、-OH、H<,2>O形式存在.氧化膜內(nèi)Ir∶O為1∶2或2∶3,因此Ir元素為+4或+3價. 利用陽離子膜對電極表面進行化學修飾,顯著地提高了電極對氧化/還原性陰離子的抗干擾能力；同時陽離子膜