一种氯离子选择性电极表面AgCl膜层厚度的调控方法

本发明属于膜厚调控方法，具体为一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法。

背景技术：

1、目前较常用的制作氯离子选择性电极(即agcl电极)的方法是在hcl溶液中通以恒电流进行阳极氯化，即在银丝表面形成一层agcl膜，厚度均一性较差，这种方法制备出来的ag/agcl电极重现性一般，且制备出的探针阳极氧化膜薄，影响探针寿命。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种重现性好、准确度高、厚度均匀的氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法。

2、技术方案：本发明所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，包括以下步骤：

3、步骤一，将银丝一端与铜导线焊接，密封焊接处，然后对暴露的待极化银丝进行预处理；

4、步骤二，极化体系为ag/agcl电极-待极化银丝-石墨筒，以hcl溶液为电解液，将预处理后的待极化银丝置入该体系中；

5、步骤三，调整脉冲电流参数，包括电流密度、占空比、极化时间、脉冲频率，对预处理的银丝进行脉冲电流阳极氯化，表面生成致密的agcl膜层；

6、agcl膜层厚度满足以下关系式：

7、d＝|-12.9066-87.619x1+38.463x2+2.728x3+0.01258x4|

8、其中，d为理论膜层厚度，x1为电流密度，x2为占空比，x3为极化时间，x4为脉冲频率。

9、进一步地，步骤一中，密封焊接处使用环氧树脂、聚脲醛树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种，优选为环氧树脂。预处理是用砂纸打磨银丝后，放到丙酮中超声震荡进行脱脂，在nh4oh中浸泡，蒸馏水润洗后浓硝酸中浸泡，蒸馏水润洗。暴露的待极化银丝的长度为8～12mm，直径为1～2mm。

10、进一步地，步骤二中，石墨筒的外径为65～70mm，内径为55～60mm，高度为60～70mm，侧面均匀设置若干小孔。hcl溶液的浓度为0.1～0.3mol/l。ph＝1～3，优选地，ph＝1。

11、进一步地，脉冲电流密度为0.1～0.4ma/cm2。电流占空比为40％～80％。阳极氯化时间为6～18h。脉冲频率为10hz～1000hz。

12、电流参数对膜层结构和性能有着不容忽视的影响，电流参数主要包括电流密度、占空比、极化时间、脉冲频率等。电流参数的优化可以改善银基体表面的agcl膜层厚度，使其更具有实用价值。

13、电流施加方式有恒电流和脉冲电流两种。脉冲电流阳极氧化电流不连续施加，为氧化过程中热量的散出提供了时间，相较于恒电流极化增加了冷却时间，且可以调控电流的占空比以及脉冲电流的频率，使得反应过程相对平稳，所以处理过程和膜层性能更加可控。

14、有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

15、1、操作过程简单，制作出的ag/agcl电极膜层厚度均匀，电位重现性好，电位对氯离子浓度的响应曲线良好；

16、2、能够克服恒电流制备的agcl膜层薄的问题，本发明通过调整脉冲电流的参数，制作出相应厚度的agcl膜层，理论膜层厚度和实际膜层厚度误差可以精确控制在10微米的范围内。

技术特征：

1.一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述步骤一中，密封焊接处使用环氧树脂、聚脲醛树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述步骤一中，预处理是用砂纸打磨银丝后，放到丙酮中超声震荡进行脱脂，在nh4oh中浸泡，蒸馏水润洗后浓硝酸中浸泡，蒸馏水润洗。

4.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述步骤一中，暴露的待极化银丝的长度为8～12mm，直径为1～2mm。

5.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述步骤二中，石墨筒的外径为65～70mm，内径为55～60mm，高度为60～70mm，侧面均匀设置若干小孔。

6.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述步骤二中，hcl溶液的浓度为0.1～0.3mol/l。

7.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述脉冲电流密度为0.1～0.4ma/cm2。

8.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述电流占空比为40％～80％。

9.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述阳极氯化时间为6～18h。

10.根据权利要求1所述的一种氯离子选择性电极表面agcl膜层厚度的调控方法，其特征在于：所述脉冲频率为10hz～1000hz。

技术总结本发明公开了一种氯离子选择性电极表面AgCl膜层厚度的调控方法，包括以下步骤：将银丝一端与铜导线焊接，密封焊接处，然后对暴露的待极化银丝进行预处理；极化体系为Ag/AgCl电极‑待极化银丝‑石墨筒，以HCl溶液为电解液，将预处理后的待极化银丝置入该体系中；调整脉冲电流参数，对预处理的银丝进行脉冲电流阳极氯化，表面生成致密的AgCl膜层；AgCl膜层厚度满足以下关系式：d＝|‑12.9066‑87.619x<subgt;1</subgt;+38.463x<subgt;2</subgt;+2.728x<subgt;3</subgt;+0.01258x<subgt;4</subgt;|，d为理论膜层厚度，x<subgt;1</subgt;为电流密度，x<subgt;2</subgt;为占空比，x<subgt;3</subgt;为极化时间，x<subgt;4</subgt;为脉冲频率。本发明操作简单，电极膜层厚度均匀，电位重现性好。技术研发人员：冯兴国,周祺艳,何奥成,屈展庆,肖唐,卢向雨,朱瑞虎,张继生受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14