專利名稱：一種edta修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳納米管膜電極的制備方法。
背景技術(shù)：
銅(Cu)是人體健康不可缺少的微量元素之一，它主要參與造血過(guò)程，和鐵離子同時(shí)促進(jìn)紅血球的形成，參與人體內(nèi)許多酶的催化合成，若缺銅可引起貧血或骨質(zhì)疏松，但攝入過(guò)量的銅又對(duì)細(xì)胞造成傷害則致使大腦紊亂等疾病問(wèn)題。從而，在食物中或人體銅離子的精確測(cè)定、居民環(huán)境中飲用水測(cè)試，正是反映一個(gè)人健康與否及在評(píng)價(jià)環(huán)境安全方面具有重要的意義。同時(shí)，電廠設(shè)備汽水系統(tǒng)中銅離子的分析，可減少汽水系統(tǒng)內(nèi)部的腐蝕。故痕量銅的測(cè)定方法受到人們的關(guān)注及應(yīng)用。碳納米管(CNT)是一種有著優(yōu)異幾何、電子和化學(xué)性能日益重要的納米材料，碳納米管因碳納米管片層結(jié)構(gòu)決定著其良好的電學(xué)性能；又因存在帽端邊緣的表面缺欠具有電催化活性。CNT修飾電極能提高重要的被分析物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)活性，特別是能提高表面抗污染性能。近年來(lái)，CNT修飾電極領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要集中在如何提高其選擇性及催化性能，CNT修飾層的穩(wěn)定性也至關(guān)重要?，F(xiàn)有的制備碳納米管膜電極的方法存在的電極管修飾層不固定，銅線的推進(jìn)量不易控制的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備碳納米管膜電極的方法存在的電極管修飾層不固定，銅線的推進(jìn)量不易控制的技術(shù)問(wèn)題，從而提供了一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法。本發(fā)明的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法按以下步驟進(jìn)行—、電極管的制備取內(nèi)徑為2 4mm,長(zhǎng)度為4 5cm的絕緣管作為電極管殼,通過(guò)超聲清洗干凈，在電極管殼管口的一端插入直徑為I 3mm,長(zhǎng)度為5 7cm的銅導(dǎo)線，使I 2cm銅導(dǎo)線暴露在電極管殼外作為引線，然后在電極管殼的銅導(dǎo)線插入端插入內(nèi)徑為I 3mm,外徑為2 4mm,長(zhǎng)度為3 4cm的聚四氟乙烯管,使聚四氟乙烯管露出I. 5 2cm，露出的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度；二、EDTA修飾碳糊電極的制備稱取石墨粉和EDTA，在研缽中研磨，然后摻入疏水性粘合劑攪拌均勻得碳糊，將碳糊擠壓填充到電極管殼中，用聚四氟乙烯管將碳糊壓實(shí)后再用硫酸紙將電極管前端的表面磨平拋光，即得到EDTA修飾碳糊電極，其中石墨粉、EDTA和疏水性粘合劑的質(zhì)量體積比為(70 80) mg : (15 20) mg (20 40) μ I ;三、EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備將15 20 μ I質(zhì)量濃度為4% 5%的膜溶液用質(zhì)量濃度為99. 7%的無(wú)水乙醇稀釋為質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液，取10 15 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液與I. 5 2mg碳納米管超聲分散15 30min，取出8 10 μ 1，對(duì)步驟二獲得的EDTA修飾碳糊電極進(jìn)行滴涂，放置2 3min后滴涂2 4 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液，制得EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極；
其中步驟三所述的質(zhì)量濃度為5%的膜溶液購(gòu)買自上海河森電氣有限公司。本發(fā)明包括以下有益效果I、本發(fā)明制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的線性范圍為I. OX 10_8mol/L
I.0Xl(T4mol/L 2、本發(fā)明二次膜溶液的滴涂達(dá)到固定修飾層的的作用，使得其抗干擾能力加強(qiáng)；3、本發(fā)明用聚四氟乙烯管將碳糊壓緊，增強(qiáng)電極穩(wěn)定性；且本發(fā)明的聚乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度，使銅線的推進(jìn)量準(zhǔn)確控制；4、本發(fā)明制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極為工作電極，在三電極體系中可準(zhǔn)確高效的測(cè)定銅離子。圖片說(shuō)明圖I是試驗(yàn)一制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的立體圖；圖2是試驗(yàn)一制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的剖面圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法是按以下步驟進(jìn)行的一、電極管的制備取內(nèi)徑為2 4mm,長(zhǎng)度為4 5cm的絕緣管作為電極管殼,通過(guò)超聲清洗干凈，在電極管殼管口的一端插入直徑為I 3mm,長(zhǎng)度為5 7cm的銅導(dǎo)線，使I 2cm銅導(dǎo)線暴露在電極管殼外作為引線，然后在電極管殼的銅導(dǎo)線插入端插入內(nèi)徑為I 3mm,外徑為2 4mm,長(zhǎng)度為3 4cm的聚四氟乙烯管,使聚四氟乙烯管露出I. 5 2cm，露出的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度；二、EDTA修飾碳糊電極的制備稱取石墨粉和EDTA，在研缽中研磨，然后摻入疏水性粘合劑攪拌均勻得碳糊，將碳糊擠壓填充到電極管殼中，用聚四氟乙烯管將碳糊壓實(shí)后再用硫酸紙將電極管前端的表面磨平拋光，即得到EDTA修飾碳糊電極，其中石墨粉、EDTA和疏水性粘合劑的質(zhì)量體積比為(70 80) mg : (15 20) mg (20 40) μ I ;三、EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備將15 20 μ I質(zhì)量濃度為4% 5%的膜溶液用質(zhì)量濃度為95 % 99 %的無(wú)水乙醇稀釋為質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05 %的膜溶液，取10 15 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液與I. 5 2mg碳納米管超聲分散15 30min，取出8 10 μ 1，對(duì)步驟二獲得的EDTA修飾碳糊電極進(jìn)行滴涂，放置2 3min后滴涂2 4 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液，制得EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極。本實(shí)施方式包括以下有益效果I、本實(shí)施方式制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的線性范圍為I. OX 10_8mol/L 1.0X10 4mol/L 2、本實(shí)施方式二次膜溶液的滴涂達(dá)到固定修飾層的的作用，使得其抗干擾能力加強(qiáng)；3、本實(shí)施方式用聚四氟乙烯管將碳糊壓緊，增強(qiáng)電極穩(wěn)定性；且本發(fā)明的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度，使銅線的推進(jìn)量準(zhǔn)確控制；4、本實(shí)施方式制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極為工作電極，在三電極體系中可準(zhǔn)確高效的測(cè)定銅離子。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中絕緣管為玻璃管、聚四氟乙烯管或塑料管。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一中電極管的內(nèi)徑為3mm，長(zhǎng)度為5cm。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是步驟一中銅線的直徑為1mm，長(zhǎng)度為6cm,暴露在電極管殼外2cm作為引線。其它與具體實(shí)施方式
一至三之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是步驟一中聚四氟乙烯管內(nèi)徑為Imm,外徑為3mm,長(zhǎng)度為3cm,露出1.5cm。其它與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟二中疏水性粘合劑為石臘或甲基娃油。其它與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同的是步驟二中石墨粉、EDTA修飾劑、疏水性粘合劑的質(zhì)量體積比為70mg 15mg :23ul。其它與具體實(shí)施方式
一至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟三中取10 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液與1.5mg碳納米管超聲分散30min。其它與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。通過(guò)以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果試驗(yàn)一本實(shí)驗(yàn)的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法是按以下步驟實(shí)現(xiàn)—、電極管的制備取內(nèi)徑為3mm,長(zhǎng)度為5cm玻璃管作為電極管殼,通過(guò)超聲清洗干凈，在電極管殼管口的一端插入直徑為1mm，長(zhǎng)度為6cm的銅導(dǎo)線，使2cm銅導(dǎo)線暴露在電極管殼外作為引線，然后在電極管殼的銅導(dǎo)線插入端插入內(nèi)徑為1mm，外徑為3mm，長(zhǎng)度為3cm的聚四氟乙烯管，使聚四氟乙烯管露出I. 5cm，露出的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度；二、EDTA修飾碳糊電極的制備稱取70mg石墨粉和15mgEDTA修飾劑，在研缽中研磨，然后摻入23μ I石蠟攪拌均勻得碳糊，將碳糊擠壓填充到電極管殼中，用聚四氟乙烯管將碳糊壓實(shí)后再用硫酸紙將電極管前端的表面磨平拋光，即得到EDTA修飾碳糊電極；三、EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備將15 μ I體積濃度為5 %的膜溶液用質(zhì)量濃度為99. 7%的無(wú)水乙醇稀釋為質(zhì)量濃度為O. 05%的膜溶液，取10 μ I質(zhì)量濃度為O. 05%的膜溶液與I. 5mg碳納米管超聲分散30min，取出8 μ 1，對(duì)步驟二獲得的EDTA修飾碳糊電極進(jìn)行滴涂，放置3min后滴涂2 μ I體積濃度為O. 05 %的膜溶液，制得EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極。本試驗(yàn)制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的立體圖，如圖I所示，從圖I可以看出EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的外觀形狀，外層是玻璃管、左側(cè)內(nèi)部是EDTA+石墨粉的碳糊、中部是聚四氟乙烯管、右側(cè)內(nèi)部細(xì)的是銅線。本試驗(yàn)制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的剖面圖，如圖2所示，從圖2可以看出EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，I是涂有修飾層的玻璃管、2是碳糊、3銅線、4聚四氟乙烯管。在pH為4左右HCL-KCL緩沖體系為電解質(zhì)溶液中通過(guò)循環(huán)伏安使電極達(dá)到穩(wěn)定，通過(guò)三電極體系EDTA-CMCPE的碳納米管膜電極為工作電極，銀/氯化銀(飽和KCL)電極為參比電極，鉬絲為對(duì)電極。在掃速100mV/S，富集時(shí)間IOOs條件下，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，結(jié)果表明電極對(duì)Cu2+響應(yīng)的線性范圍是I. OX 10_8mol/L I. O X 10_4mol/L，線性方程為Y =O. 0894X-3. 3853，相關(guān)系數(shù)為 R = O. 9963，其檢測(cè)下限為 5. O X 10_9mol/L。本試驗(yàn)通過(guò)二次膜溶液的滴涂達(dá)到固定修飾層的的作用，使得其抗干擾能力加強(qiáng)；同時(shí)用聚四氟乙烯管將碳糊壓緊，增強(qiáng)電極穩(wěn)定性。本試驗(yàn)的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度，使銅線的推進(jìn)量準(zhǔn)確控制。本發(fā)明制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極為工作電極，在三電極體系中可準(zhǔn)確高效的測(cè)定銅離子。
權(quán)利要求
1.一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法,其特征在于EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法是按以下步驟進(jìn)行一、電極管的制備取內(nèi)徑為2 4mm,長(zhǎng)度為4 5cm的絕緣管作為電極管殼,通過(guò)超聲清洗干凈，在電極管殼管口的一端插入直徑為I 3mm,長(zhǎng)度為5 7cm的銅導(dǎo)線,使I 2cm銅導(dǎo)線暴露在電極管殼外作為引線，然后在電極管殼的銅導(dǎo)線插入端插入內(nèi)徑為I 3mm,外徑為2 4mm,長(zhǎng)度為3 4cm的聚四氟乙烯管,使聚四氟乙烯管露出I. 5 2cm,露出的聚四氟乙烯管表面沿著管長(zhǎng)的方向標(biāo)有刻度；二、EDTA修飾碳糊電極的制備稱取石墨粉和EDTA，在研缽中研磨，然后摻入疏水性粘合劑攪拌均勻得碳糊，將碳糊擠壓填充到電極管殼中，用聚乙烯管將碳糊壓實(shí)后再用硫酸紙將電極管前端的表面磨平拋光，即得到EDTA修飾碳糊電極，其中石墨粉、EDTA和疏水性粘合劑的質(zhì)量體積比為(70 80) mg : (15 20) mg (20 40) μ I ;三、EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備將15 20μ I質(zhì)量濃度為4% 5%的膜溶液用質(zhì)量濃度為99. 7%的無(wú)水乙醇稀釋為質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液，取10 15 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液與I. 5 2mg碳納米管超聲分散15 30min，取出8 10 μ 1，對(duì)步驟二獲得的EDTA修飾碳糊電極進(jìn)行滴涂，放置2 3min后滴涂2 4 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05%的膜溶液，制得EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟一中絕緣管為玻璃管、聚四氟乙烯管或塑料管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟一中電極管的內(nèi)徑為3mm,長(zhǎng)度為5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟一中銅線的直徑為Imm,長(zhǎng)度為6cm,暴露在電極管殼外2cm作為引線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟一中聚四氟乙烯管內(nèi)徑為Imm,外徑為3mm,長(zhǎng)度為3cm,露出I. 5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟二中疏水性粘合劑為石蠟或甲基硅油。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟二中石墨粉、EDTA修飾劑、疏水性粘合劑的質(zhì)量體積比為70mg 15mg :23 μ I。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，其特征在于步驟三中取10 μ I質(zhì)量濃度為O. 04% O. 05 %的膜溶液與I. 5mg碳納米管超聲分散30mino
全文摘要
一種EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備方法，涉及碳納米管膜電極的制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備碳納米管膜電極的方法存在的電極管修飾層不固定，銅線的推進(jìn)量不易控制的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明方法為一、電極管的制備；二、EDTA修飾碳糊電極的制備石墨粉和EDTA在研缽中研磨后，摻入疏水性粘合劑攪拌均勻得碳糊，將碳糊擠壓填充到電極管殼中；三、EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的制備。本發(fā)明制備的EDTA修飾碳糊碳納米管膜電極的抗干擾能力強(qiáng)，電極穩(wěn)定性強(qiáng)，銅線的推進(jìn)量能準(zhǔn)確控制，適用于電廠、煉廠、化工企業(yè)的熱力設(shè)備汽水系統(tǒng)中銅離子的分析與監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/30GK102928486SQ20121040117
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者朱春城, 伍華, 段景峰 申請(qǐng)人:哈爾濱師范大學(xué)