海洋探测用复合膜Ag/AgCl参比电极的制备及应用
发布时间：2021-01-13 17:09
海洋中蕴藏着丰富的资源,是人类未来生存及社会可持续发展的重要支撑。无论是在海洋环境监测还是资源探测方面,都离不开电化学传感器。这这类传感器中,参比电极扮演了重要的角色。因此,寻求一种稳定可靠参比电极尤为重要。而Ag/AgCl参比电极是目前公认的应用在海水中的最为理想的参比电极。但是市售的Ag/AgCl玻璃电极不能很好的应用在海水中,尤其是在深海环境中,所以固态参比电极的研究有很大的现实意义。本论文针对市售参比电极不耐压、不抗海水干扰离子、精度低等问题,研制了 Ag/AgCl复合膜电极并进行了一系列测试,结果表明复合膜参比电极能够耐一定温度下的水热环境且具有一定的精度,在海洋环境中可以替代Ag/AgCl玻璃电极,但不适合用在深海热液的高浓度盐溶液中。本论文采用电解氯化法制备Ag/AgCl裸露电极,并以Go-Nafion复合膜对裸露的AgCl进行保护,经复合形成复合膜电极,并进行活化处理。对电极的响应时间、长期稳定性、不同pH溶液耐腐蚀性以及抗海水复杂离子干扰性能等测试分析。结果表明,所制备的Ag/AgCl复合膜电极在模拟海水中浸泡30h电势漂移在1mV内,在不同的pH溶液环境中,电极电位...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＹＳＺ－ｐＨ参比电极结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
?６６．７??（１）形貌分析??扫描电镜对四个电极进行对比表明，水热法生长的氯化银晶粒尺寸较大，如图２．２??所示，且晶粒与晶粒之间的界限随着生长环境及生长时间的延长而逐渐模糊，使得氯化??银晶粒连成一片，形成薄膜，防止参比电极被进一步侵蚀而失效。??
?１００??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??图２．６电解氯化法制备电极的在含盐不同ｐＨ缓冲溶液中稳定性测试??Ｆｉｇ．２．６?Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｔｅｓｔ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐＨ?ｂｕｆｆｅｒ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ?ｓａｌｔ?ｂｙ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ??ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ??ｌｈ－１：电解氯化ｌｈ，?３００°Ｃ热处理；ｌｈ－２：电解氯化ｌｈ，未热处理。以此类推。??图２．６为电极与商业参比电极在不同ｐＨ缓冲溶液中的稳定性及重复性测试，明显??可以看出热处理后的电极的稳定性并没有提高，可能的原因是采用微电流阳极氯化，电??极在ｐＨ缓冲溶液中稳定性己经得到改善，此时热处理只能改善氯化银薄膜与银基质间??的界面性能；电极在测试一组数据后，在强酸和强碱之间过度时电极的电位有所下降，??主要是因为在经过一系列不同ｐＨ条件测试后，电极受到直接侵蚀，由此可见，裸露银??／氯化银参比电极的可重复性较差。??２．２．４侵蚀后的电极ＳＥＭ??裸露银／氯化银电极在经过多次不同ｐＨ环境测试后，氯化银受到环境侵蚀，其稳定??性下降
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的可控还原及表征[J]. 赵静,张红. 化工进展. 2015(09)
[2]Ag/AgCl固体参比电极研究与应用的现状与进展[J]. 王金龙,王佳,贾红刚,常春霞,彭欣,王海杰,刘在健,山川. 中国腐蚀与防护学报. 2013(02)
[3]热浸涂银/氯化银参比电极性能研究[J]. 何霖,许立坤,王均涛,尹鹏飞. 腐蚀科学与防护技术. 2009(05)
[4]海底热液扩散流溶解硫化物的原位观测:电极的制备与性能标定[J]. 叶瑛,黄霞,韩沉花,赵伟,潘依雯. 传感技术学报. 2008(01)
[5]高温高压水溶液用Ag/AgCl参比电极研究现状及发展趋势[J]. 田斌,胡明,李春福,罗平亚. 中国腐蚀与防护学报. 2003(06)
[6]MRE型袖珍微渗长效参比电极的研制[J]. 吴沟. 油田地面工程. 1992(01)
[7]阴极保护用的LS型微渗漏参比电极[J]. 李成保,毛久庚. 油气储运. 1989(06)
硕士论文
[1]深海用全固态银/卤化银参比电极的性能研究[D]. 程聪鹏.中国海洋大学 2014
[2]深海用全固态参比电极的结构设计与性能研究[D]. 李娇.中国海洋大学 2014
[3]氧化石墨烯及其复合物的制备与表征[D]. 毕朝刚.大连理工大学 2014
[4]Ag/AgCl全固态海洋电极的工艺与性能研究[D]. 雷梦毕.西安电子科技大学 2011
[5]全固态海洋电场传感器制备及电化学性能研究[D]. 黄芳丽.西安电子科技大学 2010
[6]热浸涂银/氯化银和银/卤化银参比电极性能研究[D]. 尹鹏飞.山东大学 2009
[7]长寿命银/卤化银参比电极材料研究[D]. 薛桂林.哈尔滨工程大学 2008
[8]深海用全固态参比电极的研究[D]. 苗燕.重庆大学 2003
本文编号：2975248
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＹＳＺ－ｐＨ参比电极结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
?６６．７??（１）形貌分析??扫描电镜对四个电极进行对比表明，水热法生长的氯化银晶粒尺寸较大，如图２．２??所示，且晶粒与晶粒之间的界限随着生长环境及生长时间的延长而逐渐模糊，使得氯化??银晶粒连成一片，形成薄膜，防止参比电极被进一步侵蚀而失效。??
?１００??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??图２．６电解氯化法制备电极的在含盐不同ｐＨ缓冲溶液中稳定性测试??Ｆｉｇ．２．６?Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｔｅｓｔ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐＨ?ｂｕｆｆｅｒ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ?ｓａｌｔ?ｂｙ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ??ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ??ｌｈ－１：电解氯化ｌｈ，?３００°Ｃ热处理；ｌｈ－２：电解氯化ｌｈ，未热处理。以此类推。??图２．６为电极与商业参比电极在不同ｐＨ缓冲溶液中的稳定性及重复性测试，明显??可以看出热处理后的电极的稳定性并没有提高，可能的原因是采用微电流阳极氯化，电??极在ｐＨ缓冲溶液中稳定性己经得到改善，此时热处理只能改善氯化银薄膜与银基质间??的界面性能；电极在测试一组数据后，在强酸和强碱之间过度时电极的电位有所下降，??主要是因为在经过一系列不同ｐＨ条件测试后，电极受到直接侵蚀，由此可见，裸露银??／氯化银参比电极的可重复性较差。??２．２．４侵蚀后的电极ＳＥＭ??裸露银／氯化银电极在经过多次不同ｐＨ环境测试后，氯化银受到环境侵蚀，其稳定??性下降
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的可控还原及表征[J]. 赵静,张红. 化工进展. 2015(09)
[2]Ag/AgCl固体参比电极研究与应用的现状与进展[J]. 王金龙,王佳,贾红刚,常春霞,彭欣,王海杰,刘在健,山川. 中国腐蚀与防护学报. 2013(02)
[3]热浸涂银/氯化银参比电极性能研究[J]. 何霖,许立坤,王均涛,尹鹏飞. 腐蚀科学与防护技术. 2009(05)
[4]海底热液扩散流溶解硫化物的原位观测:电极的制备与性能标定[J]. 叶瑛,黄霞,韩沉花,赵伟,潘依雯. 传感技术学报. 2008(01)
[5]高温高压水溶液用Ag/AgCl参比电极研究现状及发展趋势[J]. 田斌,胡明,李春福,罗平亚. 中国腐蚀与防护学报. 2003(06)
[6]MRE型袖珍微渗长效参比电极的研制[J]. 吴沟. 油田地面工程. 1992(01)
[7]阴极保护用的LS型微渗漏参比电极[J]. 李成保,毛久庚. 油气储运. 1989(06)
硕士论文
[1]深海用全固态银/卤化银参比电极的性能研究[D]. 程聪鹏.中国海洋大学 2014
[2]深海用全固态参比电极的结构设计与性能研究[D]. 李娇.中国海洋大学 2014
[3]氧化石墨烯及其复合物的制备与表征[D]. 毕朝刚.大连理工大学 2014
[4]Ag/AgCl全固态海洋电极的工艺与性能研究[D]. 雷梦毕.西安电子科技大学 2011
[5]全固态海洋电场传感器制备及电化学性能研究[D]. 黄芳丽.西安电子科技大学 2010
[6]热浸涂银/氯化银和银/卤化银参比电极性能研究[D]. 尹鹏飞.山东大学 2009
[7]长寿命银/卤化银参比电极材料研究[D]. 薛桂林.哈尔滨工程大学 2008
[8]深海用全固态参比电极的研究[D]. 苗燕.重庆大学 2003
本文编号：2975248
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