[发明专利]基于硼掺杂金刚石膜电极的COD在线监测装置和方法

权利要求书

1.基于硼掺杂金刚石膜电极的化学需氧量在线监测装置，包括工作电极、 对电极、参比电极、电化学反应池及其连接的液体输入和排放管路、电化学 检测的电流信号采集和处理电路、蠕动泵和压管阀及其驱动电路、电路控制 和数据显示触摸屏，其特征在于，工作电极为硼掺杂金刚石膜电极，面积为 10~80mm²，工作电极的硼掺杂金刚石膜生长在高为2~10mm、直径为4~10mm 的圆柱形高纯钛或硅的一个底面（23），除该底面外，圆柱形高纯钛或硅的其 余部分被封装在聚四氟乙烯套中，并连接和引出导线；电化学反应池体积为 20~100ml，与电化学反应池入口（14）连接的液体输入管路包括：通过双泵 头蠕动泵同时输入的电解液管路（2）和稀释用去离子水管路（1），通过单泵 头蠕动泵和压管阀输入的标准液管路（4）、待测水样管路（3）、清洗液管路 （5）和去离子水管路（6）。

2.根据权利要求1所述的化学需氧量在线监测装置，其特征在于，硼掺 杂金刚石膜电极、参比电极和对电极穿过并固定在电化学反应池盖上，硼掺 杂金刚石膜电极位于参比电极、对电极之间；电解液管路（2）的直径小于稀 释用去离子水管路（1）的直径。

3.用权利要求1或2所述的在线监测装置测量化学需氧量的方法，用蠕 动泵将含有电解质硫酸钠或硝酸钠的液体输入电化学反应池，测量液体不含 有机物时的背景电流、加入标准液后产生的响应电流，根据标准液的化学需 氧量和响应电流建立标准曲线，将待测水样产生的响应电流与标准曲线对比， 得到待测水样的化学需氧量，其特征在于，测量背景电流时，开通双泵头蠕 动泵（12），向电化学反应池输入混合体积为10~50ml的电解液和稀释用去离 子水，混合后的pH值为1~7，浓度为0.01~0.1mol/L，同时开通单泵头蠕动泵 （13）和压管阀（10），输入体积为0.5~10ml的去离子水，该体积与输入电化 学反应池液体总体积之比为1:2~1:20；测量响应电流时，开通双泵头蠕动泵 （12），输入与测量背景电流时相同的10~50ml电解液和稀释用去离子水，同 时开通单泵头蠕动泵（13）和压管阀（8或7），输入0.5~10ml标准液或待测 水样，其体积与电化学反应池液体总体积之比为1:2~1:20，等于测量背景电流 时单泵头蠕动泵输入的去离子水体积与电化学反应池液体总体积之比；每次 测量后均排空电化学反应池并清洗电极；参比电极为银/氯化银电极，施加在 硼掺杂金刚石膜电极的测量电压为1.5~3.0V，清洗电压为2.5~5.0V；测量时 间为50~200秒，清洗时间为60~180秒。