專利名稱：一種bdd電極及其cod電極測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于COD測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種BDD電極及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
化學(xué)需氧量(COD)是環(huán)保部門衡量水體有機(jī)污染物的ー個(gè)重要指標(biāo)，也是我國(guó) 五”期間要求總量減排主要指標(biāo)之一，因而成為環(huán)境管理部門對(duì)水質(zhì)及污水排放控制的重要指標(biāo)，尤其是在監(jiān)控企業(yè)廢水違法偷排以及突發(fā)性環(huán)境污染事故有機(jī)污染廢水高濃度排放時(shí)的首要指標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)COD標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法為重鉻酸鉀法，另有分光光度法、化學(xué)發(fā)光法，這三種方法一般都需要對(duì)樣品進(jìn)行消解。消解方法主要有開管加熱、密封消解、微波輔助消解、超聲波輔助消解等，近年應(yīng)用比較多的屬微波輔助消解法。近年來(lái)也開發(fā)出如紫外光譜吸收法、電化學(xué)法、生物化學(xué)法等不需要對(duì)樣品消解直接測(cè)定的方法。電化學(xué)法是ー種以電化學(xué)氧化有機(jī)物所響應(yīng)的電流，作為檢測(cè)信號(hào)的COD測(cè)試方法。此法所測(cè)定的結(jié)果也被稱作電化學(xué)需氧量(Electrochemical Oxygen Demand, E0D)。該方法無(wú)論是在檢測(cè)速度、操作步驟上，還是在減少二次污染上都有較大改進(jìn)，可以說(shuō)是傳統(tǒng)方法不可或缺的補(bǔ)充。電流法原理在某些特殊材料電極上，如Ag/CuO復(fù)合電極、Ru2O3電極、納米PbO2電極，施加恒電位，可以電解水產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(*011)，氧化水樣中的有機(jī)物，羥基自由基被消耗的同時(shí)，工作電極上產(chǎn)生相應(yīng)的電流變化，即以電解有機(jī)物時(shí)所產(chǎn)生的即時(shí)電流作為計(jì)量參照。當(dāng)工作電極電位恒定時(shí)，電流的變化與水中有機(jī)物的含量成正比關(guān)系，通過監(jiān)測(cè)電流變化便可測(cè)量出COD值。既不外加氧化劑，也不加熱消解水樣，極大縮短了分析流程，而且克服了傳統(tǒng)方法中“二次污染”的問題，是COD測(cè)定方法的突破。所用電極材料氧化能力不高，導(dǎo)致所測(cè)得的COD值與實(shí)際值有一定偏差。目前最好的要屬PbO2電極，該電極在COD測(cè)定中也有很好的應(yīng)用，但該電極氧化能力不高并存在重金屬溶出的風(fēng)險(xiǎn)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供ー種BDD電極，解決現(xiàn)有技術(shù)中電極氧化能力低、重金屬溶出的技術(shù)問題；本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，ー種BDD電極，包括石墨碳內(nèi)芯，所述石墨碳內(nèi)芯的外表面覆設(shè)有ー層摻硼金剛石膜。所述摻硼金剛石膜的厚度為0. 01 0. I毫米。以及，ー種COD電極測(cè)試系統(tǒng)，包括飽和甘汞參比電極、上述BDD電極、鉬對(duì)電極、電化學(xué)池、電化學(xué)分析儀、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極位于該電化學(xué)池內(nèi)用于檢測(cè)電化學(xué)信號(hào)，所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極和電化學(xué)分析儀相連接，所述電化學(xué)分析儀對(duì)所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極檢測(cè)的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行處理分析；所述信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)和電化學(xué)分析儀相連接，對(duì)電化學(xué)分析儀處理分析后的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型電極，包括石墨碳芯，在石墨碳芯表面上沉積的摻硼金剛石膜，通過摻硼金剛石膜穩(wěn)定的化學(xué)性能和電化學(xué)特性，既實(shí)現(xiàn)了電極的導(dǎo)電，提高了電極的氧化性能，同時(shí)避免了電極內(nèi)部重金屬的溶出問題。

圖I是本實(shí)用新型BDD電極立體圖；圖2是本實(shí)用新型BDD電極橫截面圖；圖3是本實(shí)用新型BDD電極縱截面圖；圖4是應(yīng)用本實(shí)用新型電極的COD測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參閱圖I、圖2及圖3，圖I、圖2及圖3顯示本實(shí)用新型實(shí)施例BDD電極的立體圖、橫截面圖及縱截面圖，該BDD電極I包括石墨碳芯11和覆設(shè)在所述石墨碳芯11表面的摻硼金剛石膜12。具體地,該石墨碳芯11為實(shí)心結(jié)構(gòu),材質(zhì)為碳。具體地，該摻硼金剛石膜12包覆于該石墨碳芯11的外表面，將石墨碳芯11完全包覆。該摻硼金剛石膜通過熱絲化學(xué)氣相沉積方法制備，第一歩摻硼雜劑的準(zhǔn)備。氫氣與硼烷按一定比例摻和成摻硼雜劑，與甲烷一起進(jìn)入調(diào)整好參數(shù)的熱絲化學(xué)氣相沉積設(shè)備；第二步用熱絲化學(xué)氣相沉積設(shè)備對(duì)上述混合氣體進(jìn)行沉積。第三步表征，對(duì)首次制得的BDD膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。第四步循環(huán)伏安測(cè)試。測(cè)試合格的BDD膜才可以用于本實(shí)用新型專利中。該化學(xué)氣相沉積設(shè)備沒有限制，例如，成都華宇微波技術(shù)有限公司的MPG-203型高穩(wěn)定微波源，按照設(shè)備上的操作，即可實(shí)現(xiàn)摻硼金剛石膜的制備。請(qǐng)參閱圖4，圖4為應(yīng)用上述BDD電極的COD測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括飽和甘汞參比電極41、BDD電極42、鉬對(duì)電極43、電化學(xué)池44、電化學(xué)分析儀45、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)46。該飽和甘汞參比電極41、BDD電極42、鉬對(duì)電極43位于該電化學(xué)池44內(nèi)，用于檢測(cè)電化學(xué)信號(hào)，同時(shí)，該飽和甘汞參比電極41、BDD電極42、鉬對(duì)電極43分別和電化學(xué)分析儀45相連接，由電化學(xué)分析儀45對(duì)上述飽和甘汞參比電極41、BDD電極42、鉬對(duì)電極43檢測(cè)到的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行處理分析；該信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)46和電化學(xué)分析儀45相連接，對(duì)電化學(xué)分析儀45處理分析后的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)顯示。該COD測(cè)試系統(tǒng)中，飽和甘汞參比電極41、鉬對(duì)電極43、電化學(xué)池44、電化學(xué)分析儀45、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)46為本領(lǐng)域中常用的設(shè)備，具體沒有限制。[0027]本發(fā)明COD測(cè)試系統(tǒng)中，該BDD電極和前述的BDD電極一致，該BDD電極I包括石墨碳芯11和沉積在所述石墨碳芯11表面的摻硼金剛石膜12。具體地，該石墨碳芯11為實(shí)心結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為碳。具體地，該摻硼金剛石膜12包覆于該石墨碳芯11的外表面，將石墨碳芯11完全包覆。本實(shí)用新型BDD電極具有如下有益效果機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)，即使在酸堿度比較苛刻的條件下，仍能保持電極活性和
穩(wěn)定性；避免了其他重金屬類型電極的重金屬溶出問題，以及有機(jī)物等的吸附問題；以BDD膜為材料制備的電極性能穩(wěn)定，測(cè)試快速，測(cè)試結(jié)果可靠，無(wú)污染廢液產(chǎn)生。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種BDD電極,其特征在于,包括石墨碳內(nèi)芯,所述石墨碳內(nèi)芯的外表面覆設(shè)有一層摻硼金剛石膜。
2.如權(quán)利要求I所述的BDD電極，其特征在于，所述摻硼金剛石膜厚度為0.01 0. I毫米。
3.一種COD電極測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括飽和甘汞參比電極、權(quán)利要求I或2所述的BDD電極、鉬對(duì)電極、電化學(xué)池、電化學(xué)分析儀、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極位于所述電化學(xué)池內(nèi)用于檢測(cè)電化學(xué)信號(hào)，所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極和電化學(xué)分析儀相連接，所述電化學(xué)分析儀對(duì)所述飽和甘汞參比電極、BDD電極、鉬對(duì)電極檢測(cè)的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行處理分析；所述信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)和電化學(xué)分析儀相連接對(duì)所述電化學(xué)分析儀處理分析后的電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行顯示。
專利摘要本實(shí)用新型適用于COD測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種BDD電極及COD電極測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型BDD電極，通過摻硼金剛石膜穩(wěn)定的化學(xué)性能和電化學(xué)特性，既實(shí)現(xiàn)了電極的導(dǎo)電，提高了電極的氧化性能，同時(shí)防止了電極重金屬的析出。
文檔編號(hào)G01N27/30GK202512086SQ201220103770
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者劉鐘, 孫巖, 王富生 申請(qǐng)人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司