JP6836244B2 - 平板型参照電極及びその製造方法 - Google Patents
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Description
このため、銀/塩化銀電極を用いた電極電位測定において安定的な測定値を得るためには、外部被試験溶液の塩化物イオン濃度の影響をできる限り受けることなく、参照電極における塩化物イオン濃度を一定に保つことが求められる。
本発明の第一の態様は、
絶縁性支持基板上に、
(i)Ag/AgX塩混合物を含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記電極層の少なくとも一部に、多孔質電極領域が含まれており、
前記多孔質電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部が備えられ、
前記電極層の空隙中に、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が含まれ、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンである、
ことを特徴とする平板型参照電極である。
絶縁性支持基板上に、
(i)多孔質前駆体電極領域と、任意に支持電極領域とを含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
前記多孔質前駆体電極領域が、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩)混合物を含み、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記支持電極領域が、支持電極用導電材料を含み、
前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部が備えられていることを特徴とする、平板型参照電極である。
本発明の第三の態様は、
本発明の第一の態様の平板型参照電極の製造方法であって、
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って混合物ペーストを塗布することにより、電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストが、Ag/AgX塩混合物ペーストであり、前記X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択される工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記電極層の一部を外部に露出させる開口部を形成して参照電極前駆体を得る工程と、
(v)前記参照電極前駆体を、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩水溶液に浸漬して、前記参照電極前駆体中のAgX塩の一部を溶解させて、多孔質電極領域を形成する工程であって、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンである、工程と、
(vi)前記工程(iv)で得られた塩水溶液処理体を洗浄乾燥し、前記電極層の空隙中に前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を析出させる工程と、
を含むことを特徴とする製造方法である。
本発明の第四の態様は、
本発明の第二の態様の平板型参照電極の製造方法であって、
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って1または複数の混合物ペーストを塗布して、多孔質前駆体電極領域及び任意の支持電極領域を含む電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストとして、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩)混合物ペーストを用いることにより、前記多孔質前駆体電極領域を形成し、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記混合物ペーストとして、支持電極用導電材料ペーストを用いることにより、任意に前記支持電極領域を形成する、工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部を形成する工程と、を含むことを特徴とする製造方法である。
(A−1)
本態様は、
絶縁性支持基板上に、
(i)Ag/AgX塩混合物(X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択)を含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
多孔質電極領域が、電極層の少なくとも一部として含まれ、
開口部が、多孔質電極領域を電極外部と流体連通可能とするために形成されており、
アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、電極層の空隙中に含まれている。
(A−2−1)
本態様にいう多孔質電極領域は、従来型の銀/塩化銀内部電極にいう液絡に相当する部材としても作用する(流体連通制御機能)。そして、本態様の参照電極を外部被試験溶液に接触させた際、電極層の空隙中に含まれるアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩(MAX塩またはMEX2塩)により、内部溶液としてのMAX塩またはMEX2塩水溶液(好ましくは飽和水溶液)が形成される。開口部〜多孔質電極領域を介しての、外部被試験溶液と電極層との間の流体連通は、電気的接続を保つには十分であるが、多孔質電極領域の存在により電極層中の内部溶液がわずかずつしか流出しないことで、測定に必要な十分な時間、電極表面上のX-イオン(典型的には塩化物イオン)濃度を実質的に一定に保つことができる。
また、本態様にいう多孔質電極領域は、Ag/AgX塩混合物層中の一部のAgX塩を溶解除去して得ることのできる空隙を有する多孔質構造[(C)本発明の第三の態様参照]、あるいはAg/AgX塩/(MAX塩またはMEX2塩)混合物層中のMAX塩またはMEX2塩を溶解除去して得ることのできる空隙を有する多孔質構造[(D)本発明の第四の態様(D−5)参照]を有する領域である。言い換えれば、前者ではAgX塩粒子のサイズに匹敵するサイズ、後者ではMAX塩粒子またはMEX2塩粒子のサイズに匹敵するサイズ(たとえば、いずれも体積平均粒径として0.01〜100μm程度)の空隙構造(多孔質構造)を有する領域である。かかる空隙により、いわゆる液絡(電極層と電極外部とを流体連通可能とする通路)として機能できるようになっている。
前記多孔質電極領域を形成する一方法として、後記する本発明の第三の態様において説明するように、浸漬法によることができる。
少なくともAg/AgX塩(X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択)の混合物層を含み、Ag/AgX電極(典型的にはAg/AgCl電極)を構成する層である。電極層は、さらに炭素電極等の支持電極層を含む多層電極層としてもよい。この場合、支持電極層は、絶縁性支持基板とAg/AgX塩混合層の間に形成することができる。
本態様の平板型参照電極では、電極層の上に防水性絶縁層が形成されている。この層は絶縁の機能を有すると共に、防水性の機能により、電極層、特に多孔質電極領域の空隙と外部溶液との間の流体連通に制限を加え、電極表面のX-イオン濃度の安定化に寄与する。
多孔質電極領域を通して電極層と外部被試験溶液との間を流体連通させるために形成される。
円相当径={4×(開口部の面積)/π}の正の平方根
により計算できる。
電極層を支持する機能を有する基板であり、当該技術において慣用される任意の材料、たとえばポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)やガラス等を用いることができる。
(B−1)
本態様は、
絶縁性支持基板上に、
(i)多孔質前駆体電極領域と、任意に支持電極領域とを含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
前記多孔質前駆体電極領域が、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩)混合物を含み、
X―イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記支持電極領域が、支持電極用導電材料を含み、
前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部が備えられている。
本発明の第一の態様の多孔質電極領域に対応する領域であり、Ag/AgX塩/(MAX塩またはMEX2塩)混合物を含む。ここで、X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、MAイオンはアルカリ金属イオン、MEイオンはアルカリ土類金属イオンである。
本態様の電極層は、多孔質前駆体電極領域と、任意に支持電極領域とを含む。
本態様の開口部は、電極層と外部被試験溶液との間を流体連通させるために形成される点では、本発明の第一の態様と共通する。しかし、本態様では、易溶解性のMAX塩またはMEX2塩粒子が電極層材料混合物中に分散した状態で開口部直前まで存在する。
防水性絶縁層、絶縁性支持基板については、本発明の第一の態様と同様であり、それぞれ前記(A−4)及び(A−6)を準用することができる。但し、準用の際、「多孔質電極領域」を「多孔質前駆体電極領域」に置き換える。
(C−1)
本態様は、浸漬法を用いて、本発明の第一の態様の平板型参照電極を製造する方法である。
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って混合物ペーストを塗布することにより、電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストが、Ag/AgX塩混合物ペーストであり、前記X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択される工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記電極層の一部を外部に露出させる開口部を形成して参照電極前駆体を得る工程と、
(v)前記参照電極前駆体を、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩水溶液に浸漬して、前記参照電極前駆体中のAgX塩の一部を溶解させて、多孔質電極領域を形成する工程であって、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンである工程と、
(vi)前記工程(v)で得られた塩水溶液処理体を洗浄乾燥し、電極層の空隙中に前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を析出させる工程と、
を含むことを特徴とする製造方法である。
本態様の製造方法では、混合物ペーストにより電極層を形成後、一定期間(たとえば2日程度、実施例1参照)、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩(MAX塩またはMEX2塩)溶液(ここで、MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、X-イオンはCl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択される)に浸漬することで、参照電極として用いた場合の電位の持続時間が十分となるまで難溶性のAgX塩粒子を徐々に溶解させ、多孔質電極領域を形成する。MAX塩またはMEX2塩水溶液を用いるため、AgX塩粒子の溶解により形成された空隙中に、MAX塩またはMEX2塩水溶液由来のMAX塩またはMEX2塩を、工程(vi)の乾燥中に析出させることができる。
また、電極層及び防水性絶縁層の形成には、印刷技術を用い簡便に作製することが可能である。
(ii‘)前記絶縁性支持基板上に、支持電極層を形成する工程、を含み、前記工程(ii)における混合物ペーストの塗布が、前記支持電極層上で行われる。
また、開口部の形成については、たとえば、前記(A−5)でも説明したように、形成する防水性絶縁層の印刷パターンを予め開口部が同時に形成されるように設定することで簡便に形成でき、安定生産の観点からも好ましい。あるいは、工程(iii)終了後に、防水性絶縁層の一部を除去することで開口部を設けてもよい。
工程(vi)の洗浄乾燥工程では、たとえば水及びアルコールを順次用いて、電極外部表面に残存する塩水溶液を洗い流した後、適宜加熱等により乾燥する。通常、数10〜150℃程度の温度で約10分〜1時間程度、加熱すればよい。これにより、電極層の空隙中に含まれていた塩水溶液に由来して、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を電極層の空隙中に析出させることができる。
(D−1)
本態様は、易水溶性塩混合法を用いて、本発明の第二の態様の平板型参照電極を製造する方法である。
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って1または複数の混合物ペーストを塗布して、多孔質前駆体電極領域及び任意の支持電極領域を含む電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストとして、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩)混合物ペーストを用いることにより、前記多孔質前駆体電極領域を形成し、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記混合物ペーストとして、支持電極用導電材料ペーストを用いることにより、任意に前記支持電極領域を形成する、工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部を形成する工程と、を含むことを特徴とする製造方法である。
本態様の製造方法では、Ag/AgX電極の電解質であり易水溶性塩であるMAX塩またはMEX2塩(MA +イオンはアルカリ金属イオンであり;ME 2+イオンはアルカリ土類金属であり;X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択される)が、多孔質前駆体電極領域を形成するための混合物ペースト中に分散配合されている。
本態様の電極層には多孔質前駆体電極領域が含まれ、このような多孔質前駆体電極領域はAg/AgX塩/(MAX塩またはMEX2塩)混合物ペーストを用いた1ないし複数回の印刷により形成することができる。
(ii‘)前記絶縁性支持基板上に、支持電極領域を形成する工程、を含み、前記工程(ii)における混合物ペーストの塗布が、前記支持電極領域上に行われる。
開口部の形成については、開口部がピンホールである場合も含めて、防水性絶縁層の印刷パターンを予め開口部が同時に形成されるように設定することが、安定生産の観点から望ましい。もっとも、簡便に作製する観点から、防水性絶縁層形成後に開口部を作製することも可能である。たとえば、実施例2及び3では、防水性絶縁層形成後に、針等を用いて開口部としてのピンホールを形成している。
なお、本態様の製造方法を利用して、本発明の第一の態様の平板型参照電極を製造することも可能である。
(v)工程(iv)で得られた前記参照電極を、MAX塩またはMEX2塩水溶液(好ましくは飽和水溶液)に浸漬して、前記参照電極中のMAX塩またはMEX2塩の少なくとも一部を溶解させて、多孔質構造を顕在化させる工程、及び
(vi)前記工程(iv)で得られた浸漬処理体を洗浄乾燥し、前記電極層の空隙中の前記塩水溶液から、MAX塩またはMEX2塩を析出させる工程、を行うことで、 本発明の第一の態様の平板型参照電極を製造することもできる。
参照電極作製
本発明の第三の態様に属する以下の手順により、本発明の第一の態様の実施例1の参照電極を作製した。図1(b)に作製した参照電極の平面図を示す。
基板[ポリエチレンテレフタレートシート(PET)、ルミラーS10、厚さ250μm、50mm×10mm、JMT(株)製]にAg/AgClペースト(重量比60:40、GWENT GROUP製C2130809D5)を図1(b)に示すパターンで印刷して、110℃のオーブンで15分間乾燥させることにより、Ag/AgCl層を形成した。該Ag/AgCl層の膜厚は、およそ20〜40μm程度であった。
次にUV硬化型ソルダーレジスト[アクリル樹脂、PLAS FINE PSR−310(A−81)250PS、互応化学工業(株)製]を用いて、図1に示すように防水性絶縁層を印刷し、UV照射により硬化させた[図2(a)参照]。該防水性絶縁層の厚みは、およそ30〜50μm程度であった。
電極部を飽和KCl水溶液に室温で2日間、浸漬した。この浸漬の間に、開口部付近の飽和KCl溶液と接触したAg/AgCl層から、AgClの一部が溶解して、多孔質電極領域が形成されると考えられる[図2(b)の参照番号3及び図3(c)参照]。
浸漬終了後、水、次いでエタノールで洗浄した。
洗浄後、50℃のオーブンで10分間乾燥させた。
参照電極の断面
得られた参照電極の各特定部位[図2(b)に示す参照番号(1)〜(4)に対応]の断面の電子顕微鏡写真(倍率:(a)300倍、(b)1200倍、(c)5000倍、(d)5000倍)を図3に示す。
本発明の第四の態様に属する以下の手順により、本発明の第二の態様の実施例2の参照電極を作製した(図5参照)。
基板(ガラス、1mm厚)上にAg/AgClペースト(重量比60:40、GWENT GROUP製C2130809D5)を印刷して、110℃のオーブンで15分間乾燥することにより、支持電極領域を形成した。
次いで、得られた支持電極領域の表面のうち、開口部が形成される予定の位置を含む一部表面(図5参照)にAg/AgCl/KClペーストを印刷し、220℃のオーブンで18時間乾燥することにより、KClを均一に含むAg/AgCl混合物層(多孔質前駆体電極領域)を形成した。
次にUV硬化型ソルダーレジスト[アクリル樹脂、PLAS FINE PSR−310(A−81)250PS、互応化学工業(株)製]を用いて、電極層(支持電極領域及び多孔質前駆体電極領域)の表面上に防水性絶縁層を印刷し、UV照射により硬化させた。
次いで、多孔質前駆体電極領域上の防水性絶縁層部分の特定部位に針を用いてピンホールを作製した(直径100〜200μm)。
本発明の第四の態様に属する以下の手順により、本発明の第二の態様の実施例3の参照電極を作製した(図6参照)。
基板(ガラス、1mm厚)上にカーボンペースト(十条ケミカル製JELCON CH-8カーボンペースト)を印刷して、120℃のオーブンで15分間乾燥することにより、支持電極領域(炭素導電層)を形成した。
次いで、得られた支持電極領域の表面のうち、開口部が形成される予定の位置を含む一部表面にAg/AgCl/KCl/ポリエチレングリコール(PEG)混合物ペーストを印刷し、220℃のオーブンで18時間乾燥することにより、KClを均一に含むAg/AgCl混合物層(多孔質前駆体電極領域)を形成した。なお、用いたペースト中のPEGは、オーブンでの加熱乾燥による気化・分解等により除くことができる。
次にUV硬化型ソルダーレジスト[アクリル樹脂、PLAS FINE PSR−310(A−81)250PS、互応化学工業(株)製]を用いて、電極層(支持電極領域及び多孔質前駆体電極領域)の表面上に防水性絶縁層を印刷し、UV照射により硬化させた。
次いで、多孔質前駆体電極領域上の防水性絶縁層部分の特定部位に針を用いてピンホールを10ケ作製した(各ピンホールの直径50〜100μm)。
下記のような手順で比較例1の参照電極を作製した(図7参照)。
基板(ガラス、1mm厚)上にAg/AgClペースト(重量比60:40、GWENT GROUP製C2130809D5)を印刷して、110℃のオーブンで15分間乾燥することにより、Ag/AgCl混合物層(電極層)を形成した。
次いで、Ag/AgCl混合物層上に、UV硬化型ソルダーレジスト[アクリル樹脂、PLAS FINE PSR−310(A−81)250PS、互応化学工業(株)製]を用いて、防水性絶縁層を印刷し、UV照射により硬化させた。
下記のような手順で比較例2の参照電極を作製した(図8参照)。
比較例1の参照電極の開口部にポリビニルアルコール(PVA)/KCl水溶液を10μl滴下後、85℃のオーブンで5分間乾燥して、開口部にPVA/KCl/H2O膜層を形成した。
次いで、PVA/KCl/H2O膜層上に保護膜液5μl滴下して、室温で3時間乾燥した。
得られた参照電極(実施例1〜3、比較例1)のそれぞれにつき、外部溶液としてのKCl水溶液のKCl濃度(0.01mM〜3500mM)を変化させた場合の電極電位安定性について調べた(KCl濃度に対する電位応答試験)。
*2:7回測定後の数平均値
*3:2回測定後の数平均値
*4:7回測定後の数平均値
得られた参照電極(実施例1〜3、比較例2)のそれぞれにつき、外部溶液としてのKCl水溶液のKCl濃度を3mMに固定した場合の経時的な電極電位安定性について、秒単位で電極電位を測定した(希薄KCl水溶液に対する経時的な電位安定性試験)。
*2:18秒後には約5mV(4.5mV)に達している(単独値)。58−62秒間の数平均値は4.2mVである。
*3:12秒後には約0.9mV(0.92mV)を記録している(単独値)。58−62秒の数平均値は0.9mVだが、68−72秒の数平均値は1.2mVである。
Claims (15)
- 絶縁性支持基板上に、
(i)Ag/AgX塩混合物を含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記電極層の少なくとも一部に、多孔質電極領域が含まれており、
前記多孔質電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部が備えられ、
前記電極層の空隙中に、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が含まれ、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンである、
ことを特徴とする平板型参照電極。 - 前記開口部の平面形状の円相当径が、少なくとも0.1mmあることを特徴とする、請求項1に記載の平板型参照電極。
- 前記電極層を構成するAg粒子の体積平均粒径が0.01〜100μmであり、
前記電極層を構成するAgX塩粒子の体積平均粒径が0.01〜100μmであることを特徴とする。請求項1または2に記載の平板型参照電極。 - 絶縁性支持基板上に、
(i)多孔質前駆体電極領域と、任意に支持電極領域とを含む電極層と、
(ii)防水性絶縁層と、
がこの順に積層された平板型参照電極であって、
前記多孔質前駆体電極領域が、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩)混合物を含み、
X―イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記支持電極領域が、支持電極用導電材料を含み、
前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部が備えられていることを特徴とする、平板型参照電極。 - 前記開口部が、前記防水性絶縁層を貫通する1または複数のピンホールであることを特徴とする、請求項4に記載の平板型参照電極。
- 前記ピンホールの円相当径が1〜400μmであることを特徴とする、請求項5に記載の平板型参照電極。
- 前記電極層を構成するAg粒子の体積平均粒径が0.01〜100μmであり、
前記電極層を構成するAgX塩粒子の体積平均粒径が0.01〜100μmであり、
前記電極層を構成する前記アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の粒子の体積平均粒径が0.01〜100μmであることを特徴とする。請求項4または5に記載の平板型参照電極。 - 前記支持電極用導電材料が、C(炭素)またはAg/AgX塩であり、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択されることを特徴とする、請求項4に記載の平板型参照電極。 - 前記MAX塩がKClであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の平板型参照電極。
- 請求項1に記載の平板型参照電極の製造方法であって、
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って混合物ペーストを塗布することにより、電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストが、Ag/AgX塩混合物ペーストであり、前記X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択される工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記電極層の一部を外部に露出させる開口部を形成して参照電極前駆体を得る工程と、
(v)前記参照電極前駆体を、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩水溶液に浸漬して、前記参照電極前駆体中のAgX塩の一部を溶解させて、多孔質電極領域を形成する工程であって、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンである、工程と、
(vi)前記工程(v)で得られた塩水溶液処理体を洗浄乾燥し、前記電極層の空隙中に前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を析出させる工程と、
を含むことを特徴とする製造方法。 - 請求項4に記載の平板型参照電極の製造方法であって、
(i)絶縁性支持基板を準備する工程と、
(ii)前記絶縁性支持基板を覆って1または複数の混合物ペーストを塗布して、多孔質前駆体電極領域及び任意の支持電極領域を含む電極層を形成する工程であって、
前記混合物ペーストとして、Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩)混合物ペーストを用いることにより、前記多孔質前駆体電極領域を形成し、
X-イオンは、Cl-、Br-、I-及びSCN-からなる群から選択され、
前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が、MAX塩及びMEX2塩からなる群から選択される一種以上であり、
MA +イオンはアルカリ金属イオンであり、
ME 2+イオンはアルカリ土類金属イオンであり、
前記混合物ペーストとして、支持電極用導電材料ペーストを用いることにより、任意に前記支持電極領域を形成する、工程と、
(iii)前記電極層を覆って防水性絶縁層を形成する工程と、
(iv)前記工程(iii)と同時に、または前記工程(iii)の後に、前記多孔質前駆体電極領域を、電極外部と流体連通可能とするための開口部を形成する工程と、を含むことを特徴とする製造方法。 - 前記支持電極用導電材料ペーストとして、カーボンペーストまたはAg/AgX塩混合物ペーストを用いることにより、前記支持電極領域を形成することを特徴とする請求項11に記載の製造方法。
- 前記Ag/AgX塩/(アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩)混合物ペースト中、重量比として、(Ag及びAgX塩の総量):[前記アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の総量]=1:0.05〜1:10であることを特徴とする、請求項11または12に記載の製造方法。
- 前記混合物ペーストが、さらに水溶性分散剤を含むことを特徴とする、請求項10または11に記載の製造方法。
- 前記MAX塩がKClであることを特徴とする請求項10〜14のいずれか一項に記載の製造方法。
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