[发明专利]一种磷酸根离子的电位型传感器及其应用

说明书

本发明属于分析测试技术领域，具体涉及一种磷酸根离子的电位型传感器及其应用。磷酸根离子的电位型传感器以Cu²⁺或Zn²⁺与2,6‑双{[双(2‑吡啶基甲基)氨基]甲基}‑4‑甲基苯酚的配合物(Cu²⁺‑BPMP及Zn²⁺‑BPMP)为分子识别体，以儿茶酚、邻巯基苯酚及其衍生物为指示分子，使用阴离子交换剂掺杂的聚合物膜电极为指示电极。本发明传感器灵敏度高、选择性好、不受浊度及色度干扰，具有很好的实际应用前景。

技术领域

本发明属于分析测试技术领域，具体涉及一种磷酸根离子的电位型传感器及其应用。

背景技术

磷酸根离子具有重要的生理学及环境意义。体液中的磷酸根离子浓度异常可以作为疾病及代谢功能紊乱的标志，而环境水体中过量的磷酸根会造成水体富营养化。传统的检测磷酸根的方法为钼酸铵分光光度法，该方法准确度高但是容易受浊度和色度干扰。除此之外，目前发展的磷酸根检测方法大多需要依赖于大型的实验室仪器。这些问题都导致现有的方法不能在环境水体的现场快速检测中广泛应用。发展简单、选择性好、不受浊度和色度干扰的磷酸根离子检测方法依然是一个难题。

聚合物膜离子选择电极结构简单、成本低廉、灵敏度高，不受浊度和色度干扰，非常适合于现场快速分析。由于缺乏有效的磷酸根离子载体，在水相中实现磷酸根离子的电位检测比较困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷酸根离子的电位型传感器及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种磷酸根离子的电位型传感器，磷酸根离子的电位型传感器以Cu²⁺或Zn²⁺与2,6-双{[双(2-吡啶基甲基)氨基]甲基}-4-甲基苯酚的配合物(Cu²⁺-BPMP及Zn²⁺-BPMP)为分子识别体，以儿茶酚、2-羟基苯硫酚及其衍生物为指示分子，使用阴离子交换剂掺杂的聚合物膜电极为指示电极。

所述的分子识别体Cu²⁺-BPMP或Zn²⁺-BPMP可通过Cu(ClO₄)₂或Zn(ClO₄)₂分别与二齿配体2,6-双{[双(2-吡啶基甲基)氨基]甲基}-4-甲基苯酚(H-BPMP)配合获得。

所述的指示分子为儿茶酚、4-溴儿茶酚、4-正丁基儿茶酚或2-羟基苯硫酚。

聚合物膜由膜基体、增塑剂及阴离子交换剂构成；膜基体为聚氯乙烯、聚氨酯、硅橡胶、醋酸纤维、聚丙烯酰胺或聚甲基丙烯酸-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；增塑剂为邻硝基苯辛醚、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、己二酸二辛酯或癸二酸二辛酯；阴离子交换剂为三十二烷基一甲基氯化铵、四十二烷基氯化铵、三十二烷基一甲基溴化铵或四十二烷基溴化铵。

磷酸根离子的电位型传感器的应用，所述聚合物膜电位型传感器在环境水体检测磷酸根离子中的应用。

检测过程包括以下步骤：

(1)以聚合物膜电极为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极进行电位检测；

(2)在20mM HEPES(pH＝7.0)溶液中将Cu²⁺-BPMP或Zn²⁺-BPMP与指示分子混合，然后加入不同浓度的磷酸根离子；

(3)将工作电极放入20mM HEPES(pH＝7.0)溶液中记录初始电位值，而后在20mMHEPES(pH＝7.0)溶液中加入上述步骤(2)中的溶液，然后再加入H₂O₂及辣根过氧化物酶后，记录电位的变化值；