[发明专利]一种固态离子载体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述固态离子载体嵌入无需增塑剂的水性聚氨酯基膜中构建全固态传感膜；或，以所述全固态传感膜用于作为铅离子选择电极；

所述固态离子载体为富含官能团的导电聚合物纳米颗粒与石墨烯纳米片复合而形成的纳米复合物；

所述固态离子载体中，导电聚合物与石墨烯的重量比为90/10～99.9/0.1，

所述导电聚合物由导电聚合物单体与含有多种官能团的导电聚合物单体聚合而成，

导电聚合物单体选自苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、丙基苯胺，N-甲基苯胺、N-乙基苯胺或N-丙基苯胺中的一种或多种；

所述含有多种官能团的导电聚合物单体为含有氨基、磺酸基团、羟基基团或烷氧基基团中的一种或多种的苯胺衍生物，具有如下结构通式：

式中，R₁和R₂各自独立的选自-H、-NH₂、-OH、-SO₃H、-OCH₃或-OCH₂CH₃。

2.根据权利要求1所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述固态离子载体为铅离子载体。

3.根据权利要求1所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述固态离子载体中，导电聚合物与石墨烯的重量比为98/2～99/1。

4.根据权利要求1所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述含有多种官能团的导电聚合物单体为如下物质：

5.根据权利要求1所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述固态离子载体的制备方法为：

石墨烯纳米片、导电聚合物单体、含有多种官能团的导电聚合物单体，进行化学氧化聚合，使得导电聚合物单体以及含有多种官能团的导电聚合物单体原位聚合在石墨烯纳米片上，形成由富含官能团的导电聚合物纳米颗粒与石墨烯纳米片组成的纳米复合物，即固态离子载体。

6.根据权利要求5所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，包括以下步骤：石墨烯纳米片、导电聚合物单体、含有多种官能团的导电聚合物单体相混合，搅拌后，超声，加入氧化剂，然后水浴条件下进行聚合反应，得到由富含官能团的导电聚合物纳米颗粒与石墨烯纳米片组成的纳米复合物，即固态离子载体。

7.根据权利要求6所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，将石墨烯纳米片、导电聚合物单体先混合后进行超声处理，再加入含有多种官能团的导电聚合物单体进行混合，或，

将石墨与导电聚合物单体混合后进行超声处理，得到石墨烯纳米片与导电聚合物单体的共混体系，再加入含有多种官能团的导电聚合物单体混合。

8.根据权利要求6所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述氧化剂选自过硫酸铵或三氯化铁。

9.根据权利要求6所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述氧化剂以配制在酸溶液中的形式加入，制备氧化剂溶液的酸溶液选自0.5～1mol/L的盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸；

所述氧化剂选自过硫酸铵时，过硫酸铵的摩尔浓度为50mmol/L～500mmol/L，

所述氧化剂选自三氯化铁时，三氯化铁的摩尔浓度为100mmol/L～500mmol/L，

所述氧化剂与共聚单体的摩尔比为1/2～3/1，所述共聚单体的摩尔量为导电聚合物单体与含有多种官能团的导电聚合物单体摩尔量之和。

10.根据权利要求9所述的一种固态离子载体的应用，其特征在于，所述氧化剂选自过硫酸铵时，过硫酸铵的摩尔浓度为100～300mmol/L；

所述氧化剂选自三氯化铁时，三氯化铁的摩尔浓度为200-300mmol/L；

所述氧化剂与共聚单体的摩尔比为1/1。