[发明专利]在有机物存在下的离子浓度测量

权利要求书

1.一种在一种或多种有机化合物的存在下测量水性介质中的金属离子浓度的方法，其包括：

使包含金属离子和一种或多种有机化合物的水性介质与超微电极(UME)电池中的UME相接触；

通过使气体经过UME表面、通过在UME表面上形成气体、通过机械清洁UME表面或其组合来清洁所述UME表面以避免所述一种或多种有机化合物的沉积；

使所述UME经历组Y的一个或多个电势循环，导致处于较低氧化态的金属离子氧化为较高氧化态，或导致处于较高氧化态的金属离子还原为较低氧化态；以及

测量稳态电流，从而测量所述金属离子的浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过在UME表面上形成气体来清洁所述UME表面以避免所述一种或多种有机化合物的沉积包括使所述UME经历组X的一个或多个电势循环，以在所述UME表面上形成氧气、氯气、氢气、二氧化硫气体或其组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述组X的一个或多个电势循环的电压范围高于所述金属离子的还原电势，以防止所述金属离子的还原及其在所述UME表面上的沉积。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述组X的一个或多个电势循环的电压范围为相对于标准氢电极(SHE)的±5V、相对于SHE的±3V、相对于SHE的0.2V至2.5V或相对于SHE的0.6V至2.5V。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组Y的一个或多个电势循环的电压范围包括所述金属离子的氧化或还原电势，或所述电压范围在所述金属离子的开路电势与所述金属离子的氧化或还原电势之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述组Y的一个或多个电势循环的电压范围包括相对于SHE的0.65-0.85V，或在开路电势与相对于SHE的0.85V之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过使气体经过UME表面来清洁所述UME表面以避免所述一种或多种有机化合物的沉积包括在所述UME表面上进行氢气鼓泡、氧气鼓泡、氮气鼓泡或氯气鼓泡。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水性介质中所述一种或多种有机化合物的浓度为约0.5-5000ppm。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一种或多种有机化合物包括二氯化乙烯、氯乙醇、一氯乙醛、二氯乙醛、三氯乙醛或其组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述UME由金、铂、钛、碳、导电聚合物或铱制成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属离子为铁、铜、锡、铬或其组合。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属离子为金属卤化物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述处于较低或较高氧化态的金属离子的浓度大于0.5M，或所述水性介质中总金属离子浓度大于1M。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括将所述UME电池保持在50-100℃的温度下。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述水性介质施用给电化学电池的阳极室之前、期间和/或之后对所述水性介质中处于较低和/或较高氧化态的金属离子的浓度进行测量，其中所述金属离子在阳极处由所述较低氧化态氧化为所述较高氧化态。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述水性介质施用给反应器之前、期间和/或之后对所述水性介质中处于较低和/或较高氧化态的金属离子的浓度进行测量，其中所述水性介质中处于较高氧化态的金属离子与不饱和烃或饱和烃反应，从而在所述水性介质中形成一种或多种有机化合物和所述处于较低氧化态的金属离子。

17.一种与吸附单元相集成的超微电极(UME)电池，其包含：

包含UME的UME电池，该UME被配置用于测量在包含一种或多种有机化合物的水性介质中处于较低和/或较高氧化态的金属离子的浓度；以及

可操作地连接至所述UME电池的吸附单元，该吸附单元包含配置用于从所述水性介质中吸附所述一种或多种有机化合物的吸附剂。