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原文传递一种对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料及制备方法和应用

专利名称：	一种对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料及制备方法和应用
摘要：	本发明公开了一种对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料及制备方法和应用，属于电化学材料领域。该对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料中，ZrO2‑ZnO复合纳米颗粒，其具有大比表面积、丰富的羟基官能团，掺杂多壁碳纳米管后材料表现出良好的导电性。该修饰材料改善了该工作电极的灵敏度，还展现了膜状修饰层和丝网印刷电极之间良好的相容性，从而为磷酸盐的检测提供了最佳分析操作环境和条件。测试结果表明，在0.2mol L‑1H2SO4/KCl(pH＝1.0)的电解质溶液中，磷酸盐离子最低检测限达到2×10‑8mol L‑1。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	梁新强;张楚璇;卢圆圆;晋迎兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910329021.0
公开号：	CN110133083A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	傅朝栋;张法高
分类号：	G01N27/333(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，步骤如下： 1)将Zn(Ac)2和ZrOCl2粉末溶解在醋酸溶液中，水浴保温后缓慢加入壳聚糖得到混合液；加碱调节混合液pH至11.0～12.0，继续水浴反应产生沉淀；随后对产生的沉淀依次进行洗涤，干燥，高温煅烧氧化，冷却后得到ZrO2-ZnO纳米复合材料； 2)将所述ZrO2-ZnO纳米复合材料超声分散于乙醇中，形成ZrO2-ZnO纳米分散液；然后向分散液中加入经过预处理的多壁碳纳米管，加热反应使ZrO2-ZnO与多壁碳纳米管复合后得到悬浮液；待悬浮液冷却至室温后，向该悬浮液加入四水合七钼酸铵和Nafion，均匀混合后得到ZrO2-ZnO/多壁碳纳米管/四水合七钼酸铵纳米复合材料的修饰液，用于修饰电极表面形成磷酸盐敏感膜。 2.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，Zn(Ac)2和ZrOCl2粉末以质量比1：1溶解在2wt.％的醋酸溶液中；所述的混合液中壳聚糖的浓度为2.0wt％；所述的碱为氢氧化钠溶液。 3.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，水浴温度保持80℃，水浴反应时间为1h。 4.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，高温煅烧氧化的方法为：将干燥后的沉淀置于马弗炉中，以25℃h-1的速率升温至350℃恒温加热1小时，然后再以25℃h-1的速率升温至450℃下高温氧化1小时。 5.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，ZrO2-ZnO纳米分散液中的ZrO2-ZnO浓度为300mg L-1；分散液中多壁碳纳米管的投加浓度为100mg L-1。 6.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述加热反应为将加入多壁碳纳米管后的分散液置于60℃水浴环境下，加热24小时。 7.如权利要求1所述的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，悬浮液中四水合七钼酸铵的投加浓度为0.064mol L-1，Nafion的投加浓度为0.1％。 8.一种如权利要求1～7任一所述方法制备的对磷酸盐敏感的电极表面修饰材料。 9.一种用于检测样品中磷酸盐含量的电极，其特征在于，所述电极为三电极体系，包括工作电极、参比电极和对电极，其中工作电极上修饰有如权利要求8所述的电极表面修饰材料。 10.一种利用如权利要求9所述电极的样品中磷酸盐含量检测方法，其特征在于，步骤如下： 1)将若干不同浓度的磷酸二氢根离子标准溶液定量滴加于工作电极表面，干燥后将三电极体系置于强酸性的电解质溶液中，采用循环伏安法进行电位扫描，获得磷钼酸盐络合物的氧化还原峰峰电流；对电流与磷酸盐浓度进行线性回归，获得两者之间的线性关系方程；所述电解质溶液优选为pH＝1.0的0.2mol L-1H2SO4/KCl溶液； 2)将含有磷酸盐的待测样品溶液定量滴加于工作电极表面，干燥后将三电极体系置于强酸性的电解质溶液中，采用循环伏安法进行电位扫描，获得磷钼酸盐络合物的氧化还原峰峰电流；根据电流与磷酸盐浓度之间的线性关系方程，换算得到待测样品溶液中的磷酸盐浓度。
所属类别：	发明专利