一种用于重金属铅离子检测的传感器电极制造技术

本发明专利技术公开了一种用于土壤中重金属铅离子检测的传感器电极，该电极是在原电极基础上表面修饰碳纳米管涂层，并在碳纳米管涂层表面修饰二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)分子涂层制得。其中碳纳米管涂层有效增强了电极的导电性，并增大了电极的比表面积；二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)分子涂层赋予传感器电极对铅离子的选择性识别富集能力。将该传感器电极用于溶液中微量铅离子的阳极溶出伏安分析，极大地提升了对铅离子的检测灵敏度；传感器电极制备成本低廉，使用方便。

A sensor electrode for heavy metal lead detection

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属铅离子检测的传感器电极
本专利技术涉及检测技术，尤其涉及一种重金属铅离子检测的传感器电极。
技术介绍
随着我国人口的增长及城镇化的推进，土壤、地表水、地下水环境承受着巨大的环保压力。在工农业生产过程中，人类活动产生大量的固体废物、生活污水、工业污水。处置不当或者处置不完全，将导致重金属等有毒有害物质侵入土壤、地表水、地下水，反过来又危害到人类的生产生活。铅作为一种典型的重金属材料，广泛应用于工业领域，如新能源开发与生产、金属加工、压力容器等领域。有关企业生产环节产生不同程度的污染排放，对企业周边环境安全构成严重威胁。目前，监测铅等重金属元素的方法主要有原子吸收法、石墨炉法、电感耦合等离子体法等方法。这些方法在具体应用过程中尽管获得了很高的检测灵敏度，但也存在分析成本高，样品预处理程序复杂，测试周期长，无法实现自动或远程监控等困难。因此，研究一种成本低、快速、灵敏、准确的重金属铅离子的检测分析方法具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对目前重金属铅离子检测时成本高、耗时长等诸多问题，提出一种重金属铅离子检测的传感器电极。该电极具有分析成本低、分析效率高、检测灵敏度高的特点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种重金属铅离子传感器电极，包括以下步骤：步骤1、以洁净玻碳电极为原电极，电极表面经碳纳米管分散液处理并晾干，制备碳纳米管电极；将适量特异性识别分子二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)固定在碳纳米管电极表面，晾干，制备二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极；步骤2、以自制二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极为工作电极，铂丝电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以测试溶液为电解液，组件测量电池；先用阴极电位法，将电解液中微量铅离子富集到二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极表面，然后用阳极溶出伏安分析法监测溶出电流，根据溶出电流的大小，确定待测电解液中重金属铅离子的含量。进一步地，铅离子的阴极富集电位为-0.8V，阴极富集时间为120秒；进一步地，铅离子完成阴极富集后，示差脉冲阳极溶出法的扫面电位-0.8V～-0.1V，扫描速率4mV/s，脉冲振幅50mV，脉冲宽度50mV，采样宽度16.7mV。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：所使用传感器电极原电极为玻碳电极；所使用传感器电极原电极表面修饰有一层碳纳米管涂层；所使用传感器电极的碳纳米管涂层表面修饰重金属铅离子识别分子二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)；所述传感器电极，制备方法简单，使用成本低廉。传感器电极敏感材料是碳纳米管和重金属铅识别分子二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)；碳纳米管具有大比表面积和电化学催化活性，提升了电化学传感器的检测灵敏度；二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)分子具有对铅离子高度识别捕获特性，借助于这种选择性识别作用，最大限度地使溶液相中微量铅离子在电极表面富集还原，大大提升了传感器电极的检测灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图中，1-玻碳电极、2-碳纳米管涂层、3-二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)涂层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相组合。本专利技术提供了一种用于重金属铅离子检测的传感器电极，如图1所示，包括玻碳电极1、碳纳米管涂层2、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)涂层3；传感器电极制备简单，实用方便，成本低廉。进一步的，传感器电极表面圆形区域覆盖碳纳米管涂层2，用于增加电极的导电性和比表面。进一步的，传感器电机的碳纳米管涂层2的表面覆盖有二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)分子涂层，用于对铅离子的选择性识别富集，进一步提升了传感器电极的检测灵敏度。以上结合附图对本专利技术的实施方式做了详细说明，但本专利技术不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本专利技术原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变形，仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属铅离子检测的传感器电极，其特征在于，所述传感器电极为二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属铅离子检测的传感器电极，其特征在于，所述传感器电极为二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极。


2.根据权利要求1所述的二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)/碳纳米管修饰电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪小平，郁嘉骏，许含雪，马静颖，
申请(专利权)人：浙江精德检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33