[发明专利]一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法

说明书

本发明涉及离子分析传感器领域，且公开了一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法，以MnNO₃、NH₄HCO₃为原料，得到新制备的MnCO₃，离心洗涤，干燥；将MnCO₃和CaCO₃分散在0.5M HNO₃溶液中，固体溶解后加入(NH₄)₂CO₃粉末,离心洗涤得到前驱体，搅拌过程中加入石墨烯氧化物(GO)，高温热解，得到还原氧化石墨烯负载的Ca‑Mn‑O材料(Ca_xMn_yO_z‑rGO)；直径为5mm的玻碳电极为工作电极，先将Ca_xMn_yO_z‑rGO在研钵中研磨3min，再将其与PVC、PVDF按质量比10：1：1分散在N‑甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，超声分散2h，浓度10mg/ml，得到物质一；最后取10μL分散液涂覆在处理好的玻碳电极上，活性材料电极负载量约0.48mg cm^‑2，进行干燥处理，得到电极Ca_xMn_yO_z‑rGO；对电极Ca_xMn_yO_z‑rGO进行测试。

技术领域

本发明涉及离子分析传感器领域，具体为一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法。

背景技术

Ca²⁺是机体生长发育中不可或缺的离子，可作为信号分子，维持正常的神经传导功能，参与肌肉和骨骼的生长变化。通过对水质中Ca²⁺的实时、准确、持久监测，有助于人们实时监控水质是否达到生物体所需的钙离子含量。然而，传统的分析方法(如光谱分析)测量Ca²⁺的浓度，仪器昂贵，无法实现实时检测，而且耗时长。相较而言，基于离子选择性膜(ISM)的电位传感器，因其结构简单，体积小、轻便等特征，在过去的20年里，已经成测量水体中Ca²⁺的主要手段。

目前使用的所有钙离子电位传感器均是基于钙离子载体的离子选择性膜构建的。众所周知，固态离子选择性电极是由基于离子选择性膜选择性识别离子，然后由固态转导层将离子信号转化为电子信号。但这类电极一般都会面临以下缺点：

1)离子选择性膜组分有毒性，且在长期使用过程中膜组分易泄露，造成分析物的污染；

2)膜组分中的有机离子团(包括离子载体、聚合物基质、离子交换剂、增塑剂)价格极其昂贵；

3)离子选择性膜机械强度较为脆弱，在使用过程中极易受到损害；

4)离子选择性膜与固态转导层界面形成的水层，容易使得电位发生波动，降低电极测试数据的可靠性，为此我们提出了一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于钙锰氧化物的固态钙离子选择性电极的制备方法，包括以下步骤：

第一步：以MnNO₃、NH₄HCO₃为原料，得到新制备的MnCO₃，离心洗涤，真空干燥过夜；