Способ получения рн-чувствительной полимерной пленки

 

Изобретение относится к способу получения рН-чувствительных полимерных пленок , которые находят применение в лабораторной технике, медицине, электронной технологии и др. Изобретение позволяет получать рН-чувствительные полимерные пленки с высокой адгезией электроактивного полимерного слоя и стабильностью свойств в течение 10 месяцев. Эффект достигается за счет проведения электрохимического описания водного раствора анилина в присутствии 2-акриламидо-2-метилпрспансульфоковой кислоты при наложении импульсов напряжения 0,9-1,2 В длительностью 10-50 мс.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕCKVIX

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694150/05 (22) 24.05.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Отделение института химической физики АН СССР (72) Я.Л.Коган, Л.В.Емелина, И.Г.Шунина, А.С,Астахова и В.И.Савченко (53) 678.745.842.02 (088,8) (56) Европейский патент

М 0056283, кл. G 01 N 27/30, опублик. 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ рН-ЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ (57) Изобретение относится к способу получения рН-чувствительных полимерных плеИзобретение относится к области аналитической химии, а более конкретно кспособам получения датчиков рН, в частности на основе рН-чувствительных полимерных пленок, которые находят широкое применение в лабораторной технике., медицине, электронной технологии и др.

Целью изобретения является увеличение адгезионной прочности и срока службы рН-чувствительной полимерной пленки, Il р и м е р 1. Для получения рН-чувствительной пленки используют электрохимическую ячейку, включающую подложку для нанесения электроактивной пленки, электрод сравнения, вспомогательный электрод и электролит. Процесс нанесения рН-чувствительной полимерной пленки осуществляют с помощью импульсного потенциостата

ПИ-50-1, снабженного программатором ПР8. Для определения зависимости потенциа„„ЯЦ „„1681222 А1 (st)5 G 01 N 27/30, С 08 G 73/00, С 08 F 5/18 нок, которые находят применение в лабораторной технике, медицине, электронной технологии и др, Изобретение позволяет получать рН-чувствительные полимерные пленки с высокой адгезией электроактивного полимерного слоя и стабильностью свойств в течение 10 месяцев. Эффект достигается за счет проведения электрохимического описания водного раствора анилина в присутствии 2-акриламидо-2-метилпрспансульфоновой кислоты при наложении импульсов напряжения 0,9 — 1,2 В длительностью

10 — 50 мс. ла полимерной пленки от рН применяют ту же ячейку, в которую заливают электролит с заданным значением рН, предварительно О© определенным с применением стандартного стеклянного электрода, В насыщенный раствор 2-акриламидо- Я

2-метилпропансульфоновои кислоты Я (дваПСК), вводят 0,1 моль дм анилина, ааливают в электрохимическую ячейку, вводят электрод и противоэлектрод из стеклоуглерода к электрод сравнения Ag /Ад С1. На

Ъ электрод подают прямоугольные импульсы напряжения величиной 0,9 и длительностью

50 мс в течение 5 мин и получают пленку с чувствительностью к рН среды 58 мВ/рН и работоспособную в области рН 1-,1. Потенциал пленки устанавливается в течение 30 с, эксплуатация в течение 10 мес не приводит к деградации характеристик. Адгезионную прочность определяют путем приклеивания

1681222

Пример 6 (контрольный)..Пленку получают аналогично примеру 1, однако вместо 2-акриламидо-2-метил пропансульфоновой кислоты применяют 1,1 M HCI. Образуется рН-чувствительная пленка, однако потенциал пленки изменяется во времени со скоростью более 15 MB/сут.

Составитель В,Мкртычан

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор О.Спесивых

Заказ 3308 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 липкой ленты с последующим ее отрывом.

Другие методы определения адгезинной прочности электрохимически осажденных слоев малоприменимы, После отрыва липкой ленты электроактивный полимерный слой не повреждается.

Пример 2. Пленку получают аналогично примеру 1, но при наложении треугольных импульсов напряжения длительностью

10 мс в течение 30 мин. Чувствительность полученной пленки 58 мВ/рН, работоспособна при рН = 1-11. Потенциал пленки устанавливается в течение 20 с, эксплуатация пленки в течение 10 мес не приводит к деградации характеристик, Отрыв липкой ленты от пленки не приводит к ее повреждению.

Пример 3. Пленку получают аналогично примеру 1, но при подаче на электрод прямоугольных импульсов 1,2 В. Получают пленку с чувствительностью 58 мВ/рН и работоспособную в области рН = 1-11. Потенциал пленки устанавливается в течение 30 с, эксплуатация в течение 10 мес не приводит к деградации характеристик. После отрыва липкой ленты полимерный слой не разрушается.

Пример 4 (контрольный). Пленку получают аналогично примеру 1, однако полимеризацию проводят при наложении напряжения величиной 0,7В. Образования полимерной пленки на электроде не происходит, Пример 5 (контрольный). Пленку получают аналогично примеру 1, однако полимеризацию проводят при напряжении

1,3В. На электроде образуется неравномерная полимерная пленка с порошкообразным налетом, Тест на адгезионную прочность с помощью липкой ленты приводит к разрушению полимерного покрытия, Пример 7 (контрольный). Пленку получают аналогично примеру 1, но в раствор не вводят анилина. Образуется рН-чувствительная полимерная пленка, однако ее

5 потенциал медленно изменяется во времени, Пример 8 (сравнительный), В раствор ацетонитрила, содержащий 10 мМ анилина, 20 ммоль пиридина, 0,1 NaCIO< вводят элек10 трод из стеклоуглерода и накладывают напряжение 0,8 В в течение 10 мин.

Образуется полимерная пленка с чувствительностью 58 мВ-pН в области рН = 2 — 9.

Тест на адгезионную прочность с помощью

15 липкой ленты приводит к разрушению полимерного покрытия. Потенциал пленки медленно изменяется во времени, По сравнению со стеклянным электродом рН-чувствительная полимерная пленка

20 более проста в изготовлении, пригодна для формирования микроминиатюрных датчиков, не хрупка и устойчива к удару, имеет более низкое сопротивление, что позволяет применять более дешевые измерительные

25 приборы с невысоким входным сопротивлением, Дополнительнымы преимуществами предложенного метода является селективность нанесения электрохимического по30 крытия, которое при наложении импульсов напряжения образуется только на одной стороне подложки, пленки обладают высокой термической стабильностью до 400 С, высокой коррозионной стойкостью в кон35 центрированных кислотах и щелочах, малой материалоемкостью, отсутствием конструкционных деталей из металлов.

Формула изобретения

Способ получения рН-чувствительной

40 полимерной пленки путем электрохимического окисления анилина в присутствии органического соединения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения адгезионной прочности и срока службы пленки, в

45 качестве органического соединения используют 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоту и окисление осуществляют при наложении импульсов напряжения 0,9 — 1,2

В длительностью 10 — 50 мс в водном раство50 ре анилина.