第36卷第4期 2016年12月
化学传感器 CHEMICALSENSORS
钙离子选择电极的发展现状及应用
李新贵1，蔚文慧2，黄美荣1*
(1污染控制与资源化研究国家重点实验室，同济大学环境科学与工程学院，上海200092)(2先进土木工程材料教育部重点实验室，同济大学材料科学与工程学院，上海200092)
Vol. 36, No. 4 Dec.2016
摘要：基于国内外最新研究文献和自身研究工作，系统总结了商品钙离子选择电极以及新研发的高性能钙离子选择电极的性能特点，重点阐述了以导电聚合物为基膜构建的高性能固接钙离子选择电极的设计与构建。导电聚合物所特有的富电子其结构以及电子导电和离子导电的双重导电功能，便其用作钙离子选择传感膜的基膜表现突出，特别是其掺杂剂大分子有机磷酸既可以实现导电聚合物共轭导通，又可以对钙离子产生静电作用而发挥离子载体功能。目前研究的钙离子选择电极可以实现微摩尔浓度水平的钙离子检
测，在医疗诊断、药物检测、食品营养与安全等等诸多方面将发挥越来越多的作用。关键调：钙离子；离子选择电极；离子载体；导电聚合物；应用
Progressandapplicationsofcalciumion-selectiveelectrode
Li Xin-gui', Yu Wen-hui?, Huang Mei-rong'
(1. State Key Laboratory of Pollution Control and Resources, Tongji University , Shanghai 200092, China) 2. Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of the Ministry of Education, College of Materials
Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract: Based on the latest literatures and our previous research, the performance and characteristics of both commercial and newly developed calcium ionselective electrode(Ca*+ISE) was systematically summarized. This review specifically focuses on the most recent advances in the design and construction of solid contact Ca2+ISE with conducting polymers as sensing membranes. Both the electronrich conjugated structure and the electronic and ion-ic conductivity of the conducting polymers makes them a prospective membrane matrix for Ca*+ISE. The macro-molecular organic phosphoric acid dopant not only enables the conducting polymer conjugate on the whole molecu-lar chains, but also could be served as a calcium ionophore via electrostatic effects. Nowadays, Ca2+ISE can detect caleium ions as low as micromolar level and it would become a powerful tool for medical diagnosis, drug testing, food nutrition and safety, and many other aspects
Key words: calcium ion; Ionselective electrode; ionophone; conducting polymer; application
水中钙离子的含量对于判断水质至关重要。其
0引言
作为地壳中含量第五的元素，钙是整个生态
系统得以正常运行的重要组成。首先，钙广泛存在于海水、土壤水及自来水等水源中，对于海洋及地面上动植物的生存有着深远的影响[1-2]。钙镁离子作为水质即水硬度的组成离子，测定自来
次，对于人体来说，钙作为人体中含量最多的无机盐，不仅是构成骨骼和牙齿的主要矿物质成分，而且在机体的各种生理和生化过程中起着重要作用。钙可以维持人体循环、呼吸、神经、内分泌、消化、血液、肌肉、骨骼、泌尿、免疫等各系统正常生理功能，维持人体细胞的正常状态。人体
基金项目：国家自然科学基金资助项目(No.51273148)，污染控制与资源化研究国家重点实验室自主基金项目(No.PCRRY14003)
*通信联系人，Email:huangmeirong@tongji.edu.cn
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