基于可逆脫嵌材料的堿金屬離子選擇性電極.pdf

1、碳糊型離子選擇性電極具有容易制備、價格低廉、電極表面易于更新、響應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)點，其中活性材料的選擇對離子選擇性電極的響應(yīng)性能至關(guān)重要。著重于合成不同的可逆脫嵌材料，并以其作為活性材料制備柱狀碳糊型離子選擇性電極。通過 XRD和SEM對材料的物相組成和微觀形貌進行表征，采用不同的電化學(xué)方法對電極的響應(yīng)性能、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和檢測限進行測試。研究了不同原料配比、修飾劑、離子摻雜對電極響應(yīng)性能的影響。
　　1）以水熱法合成的 MnO2為原料

2、采用高溫固相法制備 LiMn2O4，以其作為活性材料制備柱狀碳糊型鋰離子選擇性電極。實驗結(jié)果表明，該電極對鋰離子具有良好的響應(yīng)，當(dāng)乙炔黑、液體石蠟、LiMn2O4的質(zhì)量比為5:3:2時電極的響應(yīng)性能最好，電極的靈敏度為67.0 mV/dec.，檢測下限為5.16×10-6mol/L。但是由于了Jahn-Teller效應(yīng)的影響，出現(xiàn)了電位漂移現(xiàn)象。
　　2）以聚3,4-乙撐二氧噻吩（PEDOT）作為修飾劑，對錳酸鋰碳糊電極進行修飾改

3、性。當(dāng) PEDOT含量為錳酸鋰含量的2wt％時，通過將 PEDOT與錳酸鋰碳糊進行直接混合的方式制備出的電極對鋰離子呈現(xiàn)出能斯特響應(yīng)，電極的靈敏度為59±2 mV/dec.，具有良好的穩(wěn)定性，電極的檢測下限也有所下降。
　　3）以碳熱還原法制備了磷酸釩鋰和摻雜 Mg、Cu的 Li3V1.8Mg0.3(PO4)3和Li3V1.8Cu0.3(PO4)3，以磷酸釩鋰為活性材料的選擇性電極對鋰離子呈現(xiàn)出能斯特響應(yīng)，以Li3V1.8Mg0.

4、3(PO4)3和Li3V1.8Cu0.3(PO4)3為活性材料制作的電極對鋰離子也具有良好的響應(yīng)。
　　4）通過碳熱還原法制備了磷酸釩鈉，制備了以磷酸釩鈉為活性材料的鈉離子選擇性電極。當(dāng)電極組分為最佳配比時，電極的響應(yīng)斜率為50.8 mV/dec.，電極的檢測限為8.32×10-5 mol/L。
　　以上基于可逆脫嵌材料的堿金屬選擇性電極均具有良好的響應(yīng)能力和抗干擾能力，由此可以說明可逆脫嵌材料具有巨大的應(yīng)用價值和潛在的市場