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机械工程学会摩擦学分会 固体润滑国家重点实验室 摩擦学学报
基于MXene传导层的全固态聚合物膜离子选择性电极对不同介质水体中离子的检测方法
专利摘要

本发明涉及离子选择性电极技术领域，具体地说是一种基于MXene传导层全固态聚合物膜离子选择性电极对不同介质水体中的离子检测。本发明利用静电作用将带正电荷的NH2‑MWCNTs和带负电荷的MXene复合，作为全固态聚合物膜离子选择性电极的离子‑电子传导层，并在传导层上粘附聚合物敏感膜。本发明采用NH2‑MWCNTs和MXene复合，能够显著增加MXene的疏水性，提高响应稳定性；扩大MXene层间距，抑制MXene纳米片堆积；同时NH2‑MWCNTs促进MXene片层连接，加快电子转移。将其作为传导层既适用于离子选择性电极的热力学响应又适用于动力学响应，同时能够实现不同介质水体中离子的检测应用。 ......

基本信息
  • 专利类型:

    发明专利

  • 申请/专利号:

    CN202210876686.5

  • 申请日期:

    2022-07-25

  • 专利申请人:

    ["烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院","中国科学院兰州化学物理研究所"]

  • 分类号:

    G01N27/333

  • 发明/设计人:

    刘淑文 ， 李章朋 ， 王金清 ， 杨生荣

  • 权利要求: 1.一种基于MXene传导层的全固态聚合物膜离子选择性电极对不同介质水体中离子的检测方法，其特征在于：所述全固态聚合物膜离子选择性电极以带正电荷的NH2-MWCNTs和带负电荷的MXene形成的复合材料为离子-电子传导层；所述离子-电子传导层上粘附聚合物敏感膜；所述聚合物敏感膜为热力学响应的聚合物敏感膜或动力学响应的聚合物敏感膜。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述复合材料中NH2-MWCNTs的含量为5～40wt％。3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法，包括以下步骤：将NH2-MWCNTs水分散液逐滴滴加到MXene水分散液中，经超声分散，得到所述复合材料。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述MXene水分散液的浓度为0.2～1mg/mL。5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述NH2-MWCNTs水分散液的浓度为0.1～1mg/mL。6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述全固态聚合物膜离子选择性电极的制备方法包括以下步骤：将复合材料研磨后分散于水中，得到复合材料分散液；将所述复合材料分散液滴于玻碳电极上，在干燥柜中自然晾干，形成所述离子-电子传导层；在所述离子-电子传导层上涂覆聚合物敏感膜，得到所述全固态聚合物膜离子选择性电极。7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述复合材料分散液的浓度为1～3mg/mL；所述复合材料分散液滴于玻碳电极上的体积为5～20μL。8.根据权利要求1或6所述的检测方法，其特征在于，所述热力学响应的聚合物敏感膜由离子载体、离子交换剂、聚合物基底材料和增塑剂组成；所述动力学响应的聚合物敏感膜由离子载体、惰性亲脂盐、聚合物基底材料和增塑剂组成。9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述离子载体独立地包括阳离子载体或阴离子载体；所述阳离子载体独立地包括钙离子载体、钾离子载体、钠离子载体或铜离子载体；所述阴离子载体独立地包括硝酸根离子载体或碳酸根离子载体。10.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述不同介质水体包括自来水、饮用水、湖水、河水或海水。
原文

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