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随着近年来工农业的发展,水质污染越来越严重,水域中的离子检测受到科学家的广泛关注。全固态离子传感器法是实现各水域中原位长期离子检测的重要方法,特别是对于深海复杂环境中的离子检测,全固态离子传感器法更显出其独特的优势。海底热液系统是海洋的巨大宝藏,蕴藏着人类生活所需的许多资源。但由于热液喷口附近化学环境恶劣,目前能用于热液离子探测的化学方法较少。因此,研发一种既能用于不同水域离子原位检测,又能用于海底恶劣环境下热液探测的全固态离子传感器,对于水域污染评估和海洋资源开发具有重要意义。一方面,本文利用电化学方法,以铅膜为中间层,PbSiO3为敏感膜,制备了全固态Ag/Pb/PbSiO3硅酸根离子传感器。该传感器响应机理来源于敏感膜表面与待测溶液之间可逆的离子交换反应和金属与膜之间的可逆电子交换反应。利用电子扫描电镜和电化学分析对传感器进行性能表征分析发现,传感器表面覆盖一层直径约为0.2-0.5 μm的颗粒薄膜,传感器对硅酸根响应的线性范围为10-1-10-5M,线性拟合斜率为-33.35～-3 1.77 mV/decade,响应时间为5 s左右,电阻抗约为65Ω,重复好,对NO3-、SO42-、CH3COO-、CO32-和PO43-等多种离子具有较好的选择性。除此之外,Ag/Pb/PbSiO3硅酸根离子传感器体积小（直径约0.4 mm,长约2-3 cm）,操作简单,易于集成,能够在野外环境下实现自容/在线式原位监测,具有广阔的应用前景。另一方面,本文介绍了全固态pH、Eh、H2S和Ag/AgCl参比传感器的组装及标定方法。中国大洋341和4911在西南印度洋热液探测过程中,将该多参数化学传感器结合商业传感器（温度、甲烷、浊度、CTD传感器）搭载在摄像拖体上,在海水深超过2000 m的水下进行连续原位探测。在已知龙热液羽状流区,pH、Eh和H2S传感器分别显示出18、49和98 mV的电位异常,表明该多参数化学传感器在热液羽状流区会出现电位异常;在西南印度洋未知区域,该传感器显示了轻微的异常,暗示该处可能存在热液羽状流。在应用过程中,所有化学传感器电位异常处都与商业传感器对应。应用结果表明,多参数化学传感器能够快速响应热液羽状流引起的海水化学环境异常,是深海热液探测的有效工具。