專利名稱：一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及pH測(cè)量電極，尤其涉及銻/氧化銻pH測(cè)量電極。
背景技術(shù)：
酸堿性(pH值)是物質(zhì)的重要特性，pH值的測(cè)量是一項(xiàng)在生物、 化工、農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ钪卸际种匾娜蝿?wù)。目前，最成熟的 pH值測(cè)量方法為電化學(xué)電位法。在這里， 一個(gè)對(duì)氫離子敏感的離子 選擇性電極和一個(gè)參比電極組成一測(cè)量系統(tǒng)，離子選擇性電極的電位 和溶液中氫離子的濃度相關(guān)，這樣，通過(guò)電位的測(cè)量就能夠得知被測(cè) 物質(zhì)的pH值。現(xiàn)在，最成熟的氫離子選擇電極還是玻璃pH電極， 但是，該類電極存在易碎，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題。除了玻璃pH電極 之外，人們也研究開(kāi)發(fā)了一些固態(tài)pH電極，如基于銥/氧化銥、鉛/ 氧化鉛、釕/氧化釕以及銻/氧化銻等材料的pH電極。和玻璃pH電極 相比，這些金屬/金屬氧化物pH電極不易碎，能夠在一些惡劣的條件 下使用。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種制作簡(jiǎn)單、成本低的 新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:它包括制作在基板上的銻/氧化銻氫離子選擇電極和與之配套的參比 電極，所述銻/氧化銻氫離子選擇電極包括厚膜印刷而成碳漿層，碳 漿層表面電鍍有氧化銻層。由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用
新型可以通過(guò)厚膜印刷和電鍍相結(jié)合的工藝制作銻/氧化銻pH測(cè)量 電極，能大大降低金屬材料的消耗，并且，可以在各種不同的基底材 料上，如陶瓷、高分子材料等制作pH測(cè)量電極，以滿足不同使用場(chǎng) 合的需要。另外，采用厚膜印刷工藝，可以方便的制備各種不同形狀 和大小的電極，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
圖1為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例的俯視圖。 圖2為圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖。本實(shí)用新型包括制作在基板1上的銻/氧化銻氫離子 選擇電極和與之配套的參比電極3，所述銻/氧化銻氫離子選擇電極包 括厚膜印刷而成碳漿層4，碳漿層表面電鍍有氧化銻層5。
所述參比電極為厚膜印刷而成參比電極采用銀漿層。在基板上還 設(shè)有鏈接外界電路和銻/氧化銻氫離子選擇電極中的碳漿層的銀槳層 2。所述銀漿層為厚膜印刷而成。
在所述氧化銻層表面設(shè)有高分子材料修飾層6，以對(duì)金屬表面采 用高分子材料進(jìn)行修飾，提高電極的抗干擾性。所述高分子材料可采用全氟璜酸樹(shù)脂，其分子結(jié)構(gòu)式為 [(CF2-CF2)n'CF'CF2]x
(O . CF2 . f F)m ' O ' CF2 . CF2 . S03H CF3
其中，m=l， 2或3; 11=6或7; x為900 1100。 全氟璜酸樹(shù)脂對(duì)溶液中的陰離子具有排斥作用，能夠在氧化銻表 面保護(hù)電極不受溶液中氧化性或還原性陰離子的干擾。全氟璜酸樹(shù)脂 可采用美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的全氟璜酸樹(shù)脂，即Nafion。 制作時(shí)采用以下步驟
1、 在陶瓷或高分子材料平面基底上，首先采用常用的厚膜印刷 工藝，印刷離子選擇電極所需的電極連線和參比電極，所用的印刷材 料為厚膜印刷工藝中常用的銀漿；
2、 采用常用的厚膜印刷工藝，在離子選擇性電極相應(yīng)的位置印 刷碳漿；
3、 將器件放入含有0.05mM的氯化銻的溶液中，以標(biāo)準(zhǔn)的銀/氯 化銀電極為參比電極，以鉑電極為對(duì)電極，在碳漿層上施加-L2V的 電位，進(jìn)行鍍銻，根據(jù)所需銻層的厚度，控制所需的電鍍時(shí)間， 一般 控制在30分鐘左右。
4、 在離子選擇性電極的表面滴加5微升5%的Nafion乙醇溶液， 待溶劑揮發(fā)之后，將整個(gè)器件放入130度烘箱內(nèi)，烘30分鐘。
5、 器件浸入3M的KC1溶液中，使得銀電極表面形成一層氯化 銀層，從而得到銀/氯化銀參比電極。所述高分子材料還可采用聚乙烯硫酸鉀/氫氯化-2-丙烯-l-胺的均
聚物，
聚乙烯硫酸鉀的分子結(jié)構(gòu)式為:
<formula>formula see original document page 6</formula>
氫氯化-2-丙烯-l-胺的均聚物的分子結(jié)構(gòu)式為:
<formula>formula see original document page 6</formula>
這兩種材料在電極表面能形成一層致密的高分子層，阻止一些大
分子的氧化/還原分子到達(dá)電極表面，從而提高器件的抗干擾性。
在這里離子選擇性電極的敏感機(jī)理如下
Sb203 +6H+ +6e- =2Sb+3H20
制作時(shí)采用以下步驟
1、 在陶瓷或高分子材料平面基底上，首先采用常用的厚膜印刷 工藝，印刷離子選擇電極所需的電極連線和參比電極，所用的印刷材 料為厚膜印刷工藝中常用的銀漿；
2、 采用常用的厚膜印刷工藝，在離子選擇性電極相應(yīng)的位置印 刷碳漿。
3、 將器件放入含有0.05M的氯化銻的溶液中，以標(biāo)準(zhǔn)的銀/氯化
銀電極為參比電極，以鉑電極為對(duì)電極，在碳漿層上施加-L2V的電位，進(jìn)行鍍銻，根據(jù)所需銻層的厚度，控制所需的電鍍時(shí)間， 一般控
制在30分鐘左右。
4、 在離子選擇性電極的表面先滴加5微升濃度為lmg/ml的聚乙 烯硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)磷酸緩沖液，待干燥后再滴加5微升濃度為lmg/ml的 氫氯化-2-丙烯-l-胺的均聚物的磷酸緩沖液。這里所用的磷酸緩沖液 配比為8g/L NaCl， 0.2g/L KC1， 0.2g/L KH2P04， 1.15g/L Na2HP04 。
5、 將器件浸入3M的KC1溶液中，使得銀電極表面形成一層氯 化銀層，從而得到銀/氯化銀參比電極。
權(quán)利要求1、一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其特征在于它包括制作在基板上的銻/氧化銻氫離子選擇電極和與之配套的參比電極，所述銻/氧化銻氫離子選擇電極包括厚膜印刷而成碳漿層，碳漿層表面電鍍有氧化銻層。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其 特征在于在所述氧化銻層表面設(shè)有高分子材料修飾層。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其 特征在于參比電極采用銀槳層。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其 特征在于所述參比電極為厚膜印刷而成。
5、 如權(quán)利要求l所述的一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其 特征在于它在基板上設(shè)有鏈接外界電路和銻/氧化銻氫離子選擇電極 中的碳漿層的銀漿層。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極，其 特征在于所述銀漿層為厚膜印刷而成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種制作簡(jiǎn)單、成本低的新型的銻/氧化銻pH測(cè)量電極。它包括制作在基板上的銻/氧化銻氫離子選擇電極和與之配套的參比電極，所述銻/氧化銻氫離子選擇電極包括厚膜印刷而成碳漿層，碳漿層表面電鍍有氧化銻層。本實(shí)用新型可以通過(guò)厚膜印刷和電鍍相結(jié)合的工藝制作銻/氧化銻pH測(cè)量電極，能大大降低金屬材料的消耗，并且，可以在各種不同的基底材料上，如陶瓷、高分子材料等制作pH測(cè)量電極，以滿足不同使用場(chǎng)合的需要。另外，采用厚膜印刷工藝，可以方便的制備各種不同形狀和大小的電極，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/333GK201247218SQ200820085700
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者璟 葉 申請(qǐng)人:璟 葉