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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于PVC基体的铵离子敏感膜制备及性能表征
  • 作者

    雒建中柏源韦飞周香刘田田梅蓉金奇杰徐海涛闫新龙林正根

  • 单位

    国家能源投资集团有限责任公司国电环境保护研究院有限公司国家能源集团科学技术研究院有限公司南京工业大学环境科学与工程学院中国矿业大学化工学院

  • 摘要
    铵离子选择电极是电厂脱硫废水氨氮检测传感器的核心部件,而铵离子敏感膜是影响传感器电极性能的关键因素。为获得性能较好的铵离子敏感膜,本文以PVC为敏感膜基体,针对增塑剂、离子添加剂和离子载体的这3种添加剂的组合变化筛选最佳配方组合,并表征和分析其对电极响应性能的影响,以及敏感膜性能参数的变化规律,同时考察了Li+、Na+等9类干扰离子对电极选择性及抗干扰能力的影响。结果表明:敏感膜的最佳配方为50%邻苯二甲酸二丁酯+0.75%四(4-氯苯基)硼酸钾+1.20%无活菌素,基底PVC与邻苯二甲酸二丁酯的质量比为1:1,与溶剂四氢呋喃的质量比为1:20。该配方下敏感膜的探测下限为1.26×10-5 mol/L;当氯化铵溶液浓度大于0.001 mol/L时,响应时间为0.5~2.0s;浓度小于0.001 mol/L时,响应时间则延长至约5 s;重现性测试显示,相对标准偏差均小于2%;电极寿命超过90 d,性能良好。多种表征结果显示膜具有无定形的微观结构,各组分良好的相容性有利于强化NH+4的响应稳定性。加入增塑剂和离子添加剂后,离子载体的主要结构未发生明显改变,膜的完整性能够保持;9类离子选择性系数均小于0,干扰性均较小。其中K+干扰最大,可以通过K+浓度修正方程解决,从而提高氨氮检测的准确性。
  • 关键词

    脱硫废水铵离子选择电极敏感膜增塑剂电极性能

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(22378417);国家能源集团科学技术研究院有限公司科技项目(HB2023Y02);
  • 文章目录

    0 引言
    1 实验方法
    1.1 实验试剂与仪器
    1.1.1 化学试剂
    1.1.2 实验仪器
    1.2 制备方法
    1.2.1 敏感膜的制备
    1.2.2 离子选择性电极的制备
    1.2.3 模拟溶液的配制
    2 结果与讨论
    2.1 铵离子敏感膜组成成分及其添加量响应性能影响研究
    2.1.1 增塑剂对铵离子选择性电极响应性能的影响
    2.1.2 离子添加剂对铵离子选择性电极响应性能的影响
    2.1.3 离子载体含量对铵离子选择性电极响应性能的影响
    2.2 铵离子选择性电极膜性能研究
    2.2.1 探测下限
    2.2.2 响应时间
    2.2.3 重现性
    2.2.4 使用寿命
    2.3 铵离子选择性电极膜表征分析
    2.3.1 X射线衍射表征
    2.3.2 表面形貌分析
    2.3.3 傅里叶红外光谱表征
    2.4 抗干扰性能分析
    2.5 铵离子选择性电极修正方程
    3 结论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]雒建中,柏源,韦飞,等.基于PVC基体的铵离子敏感膜制备及性能表征[J].电力科技与环保,2024,40(04):416-426.
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