[发明专利]一种铜离子选择性电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电极制备技术领域，具体涉及一种铜离子选择性电极及其制备方法。

背景技术

离子选择性电极，指一类利用膜电势测定溶液中离子活度或浓度的电化学传感器，具有制备简单、灵敏度高、测定用品用量少且测定时不会破坏试液体系等优点，因此广泛应用于工业生产控制、环境检测、理论研究及海洋、地质、医学、化工等各个邻域。

铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛应用在电气工业、建筑、机械、化工、医药、农药等领域，然而铜的冶炼加工以及电镀等工业生产中会产生大量含铜废水，其含铜浓度较高，这种废水排入水体中会对环境造成严重污染。利用铜离子选择性电极能快速测出所排废水的铜离子是否超标，可广泛应用于工业在线测量。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种快速、环保测定铜离子含量的选择性电极及其制备方法。该铜离子选择性电极测定准确，铜离子浓度的检测下限为1×10^-6mol/L，在检测范围内对铜离子表现出优良的能斯特响应，且不受铬离子和锌离子等阳离子的干扰，可广泛应用于工业在线测量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜离子选择性电极的制备方法，其包括如下步骤：

1）将载体、增塑剂和PVC粉按比例溶于四氢呋喃中，获得电极膜溶液；其中，载体、增塑剂和PVC（聚氯乙烯）粉以质量之和为100%计，载体0.3－7%、增塑剂20－45%，余量为PVC粉；

2）将电极膜溶液风干或挥干成膜，获得PVC活性膜，将该PVC活性膜密封粘接于电极管底部，向电极管内加入内参比溶液，并使铂丝浸入内参比溶液中，即得铜离子选择性电极。其中，内参比溶液可以是KCl溶液、KNO₃溶液、Cu(NO₃)₂溶液或NaNO₃溶液等。

其中，步骤1）中所述的载体为Fe(C₅H₄-CH₂-Trp-OMe)₂，其结构如下：

。

载体Fe(C₅H₄-CH₂-Trp-OMe)₂（二茂铁双色氨酸甲酯基）通过以下方法制备获得：

在盛有1.68 g (3.3mmol) L-色氨酸甲酯盐酸盐的50 mL圆底烧瓶中，加入20 mL无水甲醇，冰浴下滴加1.5 mL 三乙胺，搅拌30 min，室温搅拌下加入0.73 g (3.0 mmol)双甲酰基二茂铁，IR跟踪监测，至1684 cm^-1处吸收峰消失。冷至0℃以下，剧烈搅拌下分批加入1.0 g NaBH₄，反应过夜（12h），减压下蒸出甲醇，残留物中加入饱和食盐水，以CH₂C1₂ 4 × 50 mL萃取，有机相以无水Na₂SO₄干燥过夜（12h），减压下蒸出溶剂，得浅黄色固体，用CH₂C1₂和CH₃OH重结晶得浅黄色块状晶体1.67 g (产率86%)。