随着海上贸易的不断发展,船舶运输在世界贸易中的作用正越来越明显,迄今,我国的货物进出口已经跃居世界首位,成为世界名副其实的海运大国。在海上运输中,为了保证船舶安全稳定的运行,压载水（Ballast Water,BW）发挥了至关重要的作用,但同时由于压载水的随意排放会造成外来物种的生物入侵等问题,对环境和人类健康安全带来了非常大的威胁。因此,开发一种快速、安全、高效的BW处理技术变得尤为重要。压载水的处理方法主要包括物理法、化学法等,其中化学法中的电解法由于具有操作简单、成本低、运行安全、杀灭效果好等优点,成为了处理BW非常重要的方法之一。电解处理BW中存在的Cl2,NaClO和HClO对于杀死外来海洋物种均有效,这些活性物质的总浓度称为总余氯（totalresidual chlorine,TRC）。研究表明,TRC浓度过高会对船舶以及海洋中的生物造成危害,而浓度过低则达不到良好的杀灭效果,因此需要对海水中的TRC进行实时监测。目前,TRC的检测方法主要包括化学分析法、分光光度法、电流法、化学发光技术等,这些方法通常操作繁琐、成本高、不能进行连续测量,因此不适用于TRC的监测。但相比较而言,电势法由于具有易操作、成本低、灵敏度高以及分析速度快等优点,更适合用于BW中TRC浓度的监测。但是,目前关于用电势法对BW中TRC浓度进行测定的相关研究并不多。因此开发一种能够快速检测BW中TRC浓度的电势传感器对于新型检测技术的基础研究有重要意义。我们课题组长期从事电化学基础理论和应用基础研究,从2009年开始开展船舶压载水电解处理相关研究工作。在之前的研究课题中,我们对基于玻碳电极（GC）和铂电极等氧化还原电极、二茂铁（Ferrocene,Fc）增强的聚氯乙烯覆膜修饰电极（Fc-ZephCl-PVC-GC）和普鲁士蓝（Prussian Blue,PB）增强的聚氯乙烯覆膜修饰电极进行了研究。相关研究表明,在1-20 mg.dm-3的范围内,Fc-ZephCl-PVC-GC的电势与TRC浓度的对数之间有较好的线性关系,电极的响应时间小于50s,且具有良好的可逆性,海水中常见的离子对电极无明显干扰,但一周后聚合物膜脱落,使电极失效。本文首先对压载水的处理要求、方法、TRC的检测方法以及碳糊修饰电极的应用进展进行了系统综述,在此基础上,提出了制备一种基于修饰碳糊电极检测TRC的电势型传感器的新思路。论文主要的研究内容包括:（1）Fc 修饰碳糊电极（Ferrocene modified carbon paste electrode,Fc-CPE）的制备及性能测试。首先对碳糊电极的黏合剂进行筛选,确定了液体石蜡作为电极的黏合剂。然后选用Fc作为活性修饰剂,通过系列实验确定了该传感器的最佳组成配比为:Fc 0.15 g,石墨粉0.6 g,液体石蜡0.25 g,并在最佳配比下对该传感器的性能进行了测试。结果表明,在最优条件下测试时,电极电势与TRC浓度的对数在1-15 mg.dm-3的范围内呈良好的线性关系,符合能斯特行为,斜率为54.23 mV/dec,电极响应速度缩短,响应时间约为40 s,电势稳定性提高,且电极呈现出良好的重现性,海水中常见的一些离子对该电极并无明显干扰,使用寿命约为2周。该电极制备简单,选择性和抗干扰能力高,成本低。表明Fc的加入显著改善了电极的响应性能,使该电极具有一定的应用前景。（2）β-环糊精（β-cyclodextrin,β-CD）包合Fc修饰碳糊电极的制备及其性能的测试。以β-CD包合Fc作为电活性材料,制备了 β-CD-Fc-CPE电极,确定了各组分的最佳比例为:β-CD-Fc 0.15 g,石墨粉0.6 g,液体石蜡0.25 g。在此结果的基础上,研究了 β-CD-Fc包合物对提高电极电势稳定性以及使用寿命的影响。结果表明,β-CD的加入使电极电势更加稳定,响应时间缩短,约为30s,这和β-CD与Fc形成包合物从而使Fc不易被空气氧化和流失有一定关系。电势与TRC浓度对数在1-15 mg·dm-3的浓度范围内有良好的线性关系,斜率为66.97 mV/dec。相对于Fc修饰碳糊电极,电极的灵敏度提高,表现出良好的稳定性、选择性与重现性,但电极的使用寿命未有明显延长。该电极制备方法简单,检测效果较好、成本低,为电解处理BW中TRC浓度的检测提供了新的研究方向。