一种在线式氯离子电化学传感器MOF复合敏感膜的制备方法

专利检索2026-07-22  6


本发明涉及复合敏感电化学传感器制备领域,尤其涉及一种在线式氯离子电化学传感器金属有机骨架(mof)复合敏感膜的制备方法。


背景技术:

1、电化学传感器是进行定性和定量的分析和测量,将待测物的化学量转化为电学量进行传感检测的一种传感器装置。目前pvc和增塑剂按照一定比例作为传感器膜的基质,pvc的特性体现在链段自由体积和链段运动特性。当增塑剂分子移动所需最小自由体积小于高分子链段自由体积时,增塑剂分子能够扩散通过该高分子链段。pvc中自由体积越大,增塑剂分子越容易发生迁移。mof,即金属有机框架是一种高比表面积、高孔隙率、易调孔径、易功能化的材料,mof的框架结构易制备出均匀致密的复合膜,有效抑制链段运动,从而提高膜的性能。此外,mof的孔道也可以增加膜的传质通道从而提高膜的通量。

2、本发明利用自然致孔方式制备出高负载量均匀致密且稳定的mof复合敏感膜,用于测定氯离子的浓度,该方法绿色环保,简单易行,成本相对较低,且有较好的识别效果,具有潜在的应用价值。


技术实现思路

1、从解决现有技术中存在的问题为出发点,本发明目的是提供一种在线式氯离子电化学传感器金属有机骨架(mof)复合敏感膜的制备方法。本发明的氯离子电化学传感器的mof复合敏感膜表现出良好对氯离子的能斯特响应。

2、本发明提供了上述一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,包括以下步骤:

3、1、重量份配比:

4、

5、

6、2、制备:

7、s1:称取聚氯乙烯pvc-sg3、聚氯乙烯pvc-sg5、溶剂四氢呋喃、硅烷偶联剂、交联剂、k-mof、邻苯二甲酸二辛酯加入具塞烧瓶中,升温到75-85度,然后在30~50r/min磁力搅拌下进行反应4小时,得到混合溶液s1;

8、s2:再加入适量四氢呋喃,拌匀后室温静置24小时,得到混合溶液s2。

9、s3:称取定量的2-硝基苯辛醚、四(4-氯苯基)硼酸四(十二烷基)铵、4,5-二甲基-3,6-二辛氧基-邻亚苯基-双(三氟乙酸汞)加入到混合溶液s2中,60~80r/min转速,磁力搅拌60分钟,搅拌结束后室温静置24小时得到混合溶液s3;

10、s4:将s3混合溶液倾倒在洁净的玻璃片模具内,在干燥的室温下放置48h后,得到了一张厚度为0.7~1mm的mof复合敏感膜。

11、所述的聚氯乙烯pvc-sg3和聚氯乙烯pvc-sg5总用量为100重量份。

12、所述的交联剂为环氧氯丙烷或者十二硫醇中的一种或者两种任意比例的混合。

13、所述的硅烷偶联剂为kh550,kh570、kh592中的一种或者几种任意比例的混合。

14、本发明至少具备以下有益效果:

15、提出了一种用于氯离子电化学传感器的二维导电金属有机骨架(k-mof)复合敏感膜,并对其检测、分析性能进行了展示。本发明制得的适用于氯离子电化学传感器的mof复合敏感膜对于氯离子的识别响应时间短,其在溶剂的浸泡下依旧能保持良好的检测性能,良好的能斯特响应和长期电位稳定性。同时本发明的制备方法简单,工艺流程短,有效的提升了生产效率,利于小规模生产。

16、本发明在环境监测、即时检测等领域具备了的巨大潜力和市场前景。



技术特征:

1.一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,其特征在于所述的步骤s1中的反应,其条件是升温到75-85℃,然后在30~50r/min磁力搅拌下进行。

3.根据权利要求1所述的一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,其特征在于所述的步骤s3中,磁力搅拌60分钟,搅拌转速60~80r/min。

4.根据权利要求1所述的一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,其特征在于所述的交联剂为环氧氯丙烷或者十二硫醇中的一种或者两种任意比例的混合。

5.根据权利要求1所述的一种在线式氯离子电化学传感器mof复合敏感膜的制备方法,其特征在于所述的硅烷偶联剂为kh550,kh570、kh592中的一种或者几种任意比例的混合。


技术总结
本发明涉及一种在线式氯离子电化学传感器金属有机骨架复合敏感膜制备方法。首先将聚氯乙烯PVC‑SG3、聚氯乙烯PVC‑SG5、溶剂四氢呋喃、硅烷偶联剂、交联剂、K‑MOF、邻苯二甲酸二辛酯按重量份比例加入烧瓶中进行反应,得到混合溶液S1;再加入四氢呋喃,静置24小时得到混合溶液S2;再将将2‑硝基苯辛醚、四(4‑氯苯基)硼酸四(十二烷基)铵、4,5‑二甲基‑3,6‑二辛氧基‑邻亚苯基‑双(三氟乙酸汞)加入到混合溶液S2中得到混合溶液S3。最后将混合溶液S3倾倒在玻璃片模具内得到了一张厚度为0.7~1mm的MOF复合敏感膜。本发明制得敏感膜对于氯离子识别响应时间短,制备方法简单,利于小规模生产。

技术研发人员:翁景峥,施振源,吴天尊
受保护的技术使用者:福建师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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