[发明专利]一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极及其制备方法

权利要求书

1.一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极，其特征在于包括金属丝（1）、导电聚苯胺（2）、可溶性导电聚苯胺（3）、硝酸根离子敏感膜（4）、热缩管（5），金属丝（1）下部表面电镀一层导电聚苯胺（2），在导电聚苯胺（2）的外表面包覆一层可溶性导电聚苯胺（3），在可溶性导电聚苯胺（3）的外表面又包覆有硝酸根离子敏感膜（4），金属丝（1）中部和离硝酸根离子敏感膜（4）端部0.5～1厘米以上部分外侧包覆有热缩管（5）。

2.根据权利要求1所述的一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极，其特征在于，所述的金属丝（1）是Ag、Au、Pt，或者是表面包覆有Ag、Au、Pt金属膜的铜丝或镍丝。

3.根据权利要求1所述的一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极，其特征在于，所述的导电聚苯胺（2）是金属丝（1）在苯胺单体的盐酸溶液中电镀形成的。

4.根据权利要求1所述的一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极，其特征在于，所述的可溶性导电聚苯胺（3）是摩尔比为1:5～5:1的苯胺和2.5-二甲氧基苯胺的盐酸掺杂共聚物。

5.一种基于导电聚苯胺的固体硝酸根离子电极的制备方法，其特征在于它的步骤如下：

1）将长度为5～15厘米的金属丝（1），先在丙酮溶液中超声清洗，除去表面油污，再在1～2M稀盐酸中超声清洗，除去氧化物，再用去离子水超声清洗后干燥；

2）将苯胺与盐酸按1:1的摩尔比配制成0.5～1M的盐酸苯胺溶液，或者将盐酸苯胺片状固体，溶解于去离子水中，制得0.5～1M的盐酸苯胺溶液；通过CHI760D电化学工作站用循环伏安法在金属丝（1）的表层电镀一层导电聚苯胺（2）；其中，扫描电位0-0.45V，扫描速度50mV/s，采样间隔1mV，灵敏度10^-4A/V；金属丝（1）做阳极，辅助电极为Pt电极，参比电极为商业Ag/AgCl电极；将三支电极同时插入0.5～1M的盐酸苯胺溶液中，连续扫描10~20循环，电镀完成后用无水酒精淋洗电极，待酒精挥发后待用；

3）取5至50毫克苯胺与2,5-二甲氧基苯胺的盐酸掺杂共聚物，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂配制成饱和溶液，用包覆有导电聚苯胺（2）的电极迅速蘸取可溶性聚苯胺的N,N-二甲基甲酰胺饱和溶液，倒插在盛有沙子的坩埚中，在80～150℃烘箱中烘干4～6小时；

4）将西格玛公司的硝酸根离子载体以及成膜剂、增塑剂、阳离子阻抗剂溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，配制成混合溶液，以质量百分比计其组成分别为：

组成A：

硝酸根离子载体Ⅴ                   1.0% ；

三十二烷基甲基氯化铵            0.6% ；

PVC                              32.8% ；

2-硝基苯辛醚                      65.6% ；

组成B：

硝酸根离子载体Ⅴ                   6.0% ；

PVC                              29.0% ；

2-硝基苯辛醚                      65.0% ；

组成C：

硝酸根离子载体Ⅴ                   4.0% ；

PVC                              32.0% ；

癸二酸二辛酯                    64.0% ；

5）用表面包覆有可溶性聚苯胺（3）的电极蘸取混合溶液1～3次，倒插在泡沫塑料上，置于真空干燥器中真空干燥24小时，直至溶剂完全挥发后得到硝酸根离子敏感膜（4）；

6）将热缩管（5）包覆在金属丝（1）中部和离硝酸根离子敏感膜（4）端部0.5～1厘米以上部分。