[发明专利]一种细菌修饰硫化矿微电极的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学测试、研究用的细菌修饰硫化矿微电极的制作方法，该电极具有细菌与硫化矿吸附牢固、极限液相传质速度大、表面反应活性大，价格低廉等优点，易于研究细菌与硫化矿的电化学作用机理。

背景技术

目前，在研究细菌浸出硫化矿过程中的反应步骤，中间过程，反应速率等问题时，涉及到电子得失，因此电化学方法是一种比较好的研究手段。公知的在研究细菌存在时的硫化矿电化学性质，一般是将细菌加入电解液中，但这种方法难以保证细菌有效吸附于硫化矿表面，而采用细菌修饰硫化矿微电极会使细菌牢固吸附于硫化矿表面，消除了块状硫化矿电极存在的缺点。此外，细菌修饰硫化矿微电极具有响应时间短，抗干抗能力强，极限液相传质速度大、表面反应活性大，稳定性及重现性好等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种细菌修饰硫化矿微电极的制作方法，该方法与已有的块状电极相比，具有制作简单，细菌与硫化矿吸附牢固，极限液相传质速度大、表面反应活性大等优点

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

这种细菌修饰硫化矿微电极的制作方法，将连接有铜丝的微米级铂丝装入作为绝缘体和支撑物的空心玻璃管后，进行加热熔融玻璃封装铂丝，待玻璃管的温度降至常温后注入环氧树脂，然后通过王水腐蚀铂丝，在玻璃管的一端形成微坑穴，微坑穴内填装细菌与硫化矿的混合物，即制得细菌修饰硫化矿微电极。

所述微电极为电极半径或宽度小于毫米级。

选择空腔直径大于铂丝直径的玻璃管。

通过酒精喷灯或乙炔气体加热熔融玻璃。

所述细菌为氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、硫化叶菌浸矿细菌。

所述硫化矿为黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿硫化矿。

所述细菌和硫化矿混合物是将细菌液与硫化矿混合均匀并保持一段时间，使细菌能牢固地吸附于硫化矿表面。

将细菌和硫化矿混合物放置在平板玻璃板上，磨压入微电极，并反复加压，保证微电极的微坑穴内填满混合物以及电极表面平整光洁。

(1)铜丝和铂丝的焊接

取一根铜丝和一根铂丝，用锡焊的方法连接在一起，备用。铂丝一端将用玻璃管封装，铜丝一端用环氧树脂封装，焊接的目的是减少铂丝的用量，降低成本。

(2)铂丝和铜丝的封装

取一根空心玻璃管以及焊接好的铂丝和铜丝，将焊接好的铂丝和铜丝装入玻璃管，用酒精喷灯外焰处灼烧玻璃管铂丝端，玻璃熔融后，将铂丝封于其中，待玻璃管温度降至常温后，将液体状的环氧树脂从铜丝端注入，待树脂固化后，进行铂丝的腐蚀。

(3)铂丝的腐蚀

制备王水，王水是硝酸和盐酸组成的混合物，其中混合比例为1∶3。取上述制备的半成品，将玻璃管铂丝端浸入煮沸后的王水溶液中，铂丝溶解，使玻璃管内形成铂丝直径大小，长度小于毫米级的微坑穴，即制作出微电极。

(4)细菌修饰硫化矿微电极的制备

将细菌液与硫化矿混合均匀并保持一段时间，使细菌能牢固地吸附于硫化矿表面，并放置在平板玻璃板上，压入微电极，并反复加压，保证微电极的微坑穴内填满混合物以及电极表面平整光洁，即制得细菌修饰硫化矿微电极。

(5)细菌修饰硫化矿微电极的使用

将所制备的细菌修饰硫化矿微电极插入溶液中作为工作电极，铂片为辅助电极，甘汞电极为参比电极，构成三电极系统，三电极系统既可研究工作电极的电极电势的控制和测量，又可研究工作电极的界面上通过的极化电流。其中工作电极的电极电势是相对于参比电极的电极电势。

附图说明

图1为本发明的一种细菌修饰硫化矿微电极结构剖面示意图

图2循环伏安图

曲线1和2分别是本发明和传统块状黄铜矿电极在pH＝2.00的金属硫化叶菌的菌液中，扫描速度为5mV/s的循环伏安图。

具体实施方式

如图1所示，1为铜丝，5为铂丝，通过锡焊4连接在一起，然后将铜铂丝装入玻璃管3中，用酒精喷灯外焰灼烧玻璃管铂丝5端，铂丝5端的玻璃熔融后，将铂丝封于其中，待玻璃管3温度降至常温后，将液体状的环氧树脂2从铜丝1端注入，树脂固化后，将玻璃管铂丝5端浸入煮沸后的王水溶液中，铂丝溶解，使玻璃管内形成微坑穴6，微坑穴6内压入细菌液和硫化矿的混合物，即制得细菌修饰硫化矿微电极。

以下结合实施例对本发明作进一步说明

实施例1