溶解硫酸盐(SO42-)是海水中的主要阴离子之一,占海水中硫元素总量的99%以上。海水中的SO42-浓度能够用于追溯地球表面氧化的历史,同时也可通过对诸如碳酸盐的矿化、生物固氮、沉积磷的再生、微生物调节有机质再矿化等生物化学进程产生影响,从而改变海洋生产率、全球碳循环和气候。SO42-也是海底沉积物孔隙水的重要组成成分,利用沉积物孔隙水中S042-浓度的异常变化来判断甲烷通量以及下伏天然气水合物的存在,是一种调查海底天然气水合物的可行方法。海水中的SO42-会加重钢筋混凝土等材料的锈蚀,危害桥梁、码头和圩堤等海洋工程设施安全。因此,研发一种对海水中的SO42-准确、有效、快速测量的硫酸根离子传感器,对于海洋资源开发与海岸工程设施保护具有重要意义。本文介绍了离子选择电极的基本原理、性能评价标准和全固态离子选择电极相比传统电极所具有的优势,阐述了掺杂导电聚合物在电化学传感器领域的应用前景。实验部分先以金丝/纳米金为基材,苯胺和BaSO4为电极敏感膜活性材料,在常温环境下通过计时电流法在金丝/纳米金表面原位聚合有机/无机复合敏感膜,对电极的探测范围和重复性进行了研究。再用盐酸苯胺取代苯胺为敏感膜活性材料、以金丝作为基材,改进了电极的性能,制备出适用于快速检测海水的全固态硫酸根离子选择电极。从敏感膜的制备过程、响应电位信号的产生、电极与溶液间电荷的传递过程等多方面对改进后的电极性能进行研究。改进方法所制备的电极具有操作简单、原料廉价易得、响应时间短、体积小和易携带等优点。电极的线性拟合斜率在-26.22mV/decade左右,pH适用范围为5.5-8.5,满足原位检测海水的使用需求。同时电极的机械性能较好,无内充填溶液,可适用于深海高压环境。该电极重复性较好、阻抗小,对Cl-、Br-、I-、NO3-等阴离子表现出良好的选择性,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中探测范围达1-10-4 mol/L。聚苯胺具有生物毒性,一定程度上可以防止海洋污损生物附着,提高了电极的使用可靠性。该电极易于组装、集成,可与其它种类的离子选择电极组装成多参数电化学传感器,具有快速取样分析、野外海洋环境的自容/在线式原位、在线监测等功能,填补了适用于海水检测的硫酸根离子选择电极的应用空白。