[发明专利]贵金属超微电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体地，涉及贵金属超微电极及其制备方法。

背景技术

目前，超微电极是电化学研究中新发展起来的一个领域。在20世纪60年代人们就发现超微电极具有许多优良的特性，如高传质速率、小时间常数、低IR降、高信噪比、高电流密度等，这些优点都是毫米级的常规微电极所无法比拟的。

超微电极通常包括电极的一维尺寸为微米和纳米级的两类电极。由于其自身的特性而引起人们广泛的研究兴趣。由于当电极的一维尺寸从毫米级降低至微米级时，表现出许多优良的电化学特性，因此在理论上比常规电极更适用于电化学反应过程中热力学的研究和动力学的研究。而且超微电极的尺寸很小，在检测过程中基本不破坏被测物体，可用于生物活体分析。另外也广泛应用于电化学动力学研究电催化反应电极材料。

但是也存在问题，其制备通常比较复杂而且比较困难，另外超微电极的大小和形状不易控制等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在制备过程复杂、制备难度大、以及大小与形状不易控制等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出贵金属超微电极的制备方法，以实现制备过程简单、制备难度小、以及大小与形状可控的优点。

本发明的另一目的在于，提出基于上述贵金属超微电极的制备方法制得的贵金属超微电极。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：贵金属超微电极的制备方法，包括：

⑴选取内径为0.54-0.62mm、外径为0.8-1.2mm的洁净玻璃毛细管，在740-780度加热指数下，使用微管拉制仪，将所述玻璃毛细管的一端，拉制成内径为20-100μm的尖端；

⑵选取直径为0.4-0.6mm、长度为8-11cm的笔直铜丝，以及直径为22-28μm、长度为1.8-2.2cm的贵金属丝；

在所述铜丝的一端蘸取导电银胶，将所述贵金属丝的一端粘在铜丝蘸取导电银胶的一端，在空气中晾4-7min后，放入温度条件为95-120℃的烘箱中烘烤12-20min，使导电银胶完全固化；

⑶将步骤⑵制得的通过导电银胶粘接在一起的铜丝与贵金属丝，一起穿入步骤⑴制得的玻璃毛细管中，使贵金属丝远离铜丝的端部伸出玻璃毛细管的尖端1-1.5cm；

将容纳有贵金属丝的玻璃毛细管的尖端进行熔融或密封处理，制得贵金属微带状电极；

⑷将步骤⑶制得的贵金属微带状电极，置于预先配置的微电极刻蚀溶液中，在以铂为对电极、且以贵金属微带状电极为工作电极的电极上施加1.5-2V交流电压进行刻蚀，直至微电极刻蚀溶液液面处的贵金属丝被截断时，取出刻蚀后的铂微带状电极，用二次蒸馏水冲洗取出的贵金属微带状电极上残留的微电极刻蚀溶液；

这里，1.5-2V交流电压通过TDGC2-3型的交流电压表提供，对电极铂及贵金属微带状电极，直接与电压表相连接，不区分正负极；

⑸将步骤⑷所得贵金属微带状电极，依次在浓度为94-96％的乙醇溶液、浓度为99.0-99.6%的丙酮溶液、以及二次水蒸馏水中清洗后，插入预先配置的微电极绝缘液中作为工作电极，并用铂作为对电极、以及用饱和Ag/AgCl溶液作为参比电极；

在0.5-1V的电压范围内，以15-25mV/s的扫描速度，进行循环伏安扫描30-50圈后，将所得铂微带状电极置于温度条件为120-140℃的烘箱中进行高温固化处理20-40min后，取出所得贵金属微带状电极；重复以上循环伏安扫描和固化操作2-4次，进行绝缘化处理，得到具有均匀致密的绝缘层的贵金属微带状电极，即所需贵金属超微电极。

进一步地，以上所述的贵金属超微电极的制备方法，在步骤⑸之后，还包括步骤：

⑹将步骤⑸绝缘化处理所得贵金属微带状电极，置于以摩尔量为2-10mM的K₃Fe(CN)₆和摩尔浓度为0.1-0.2M/L的KCl为支持电解质的溶液中，以2-50mV/s的扫描速率进行循环伏安扫描处理，记录该贵金属微带状电极的循环伏安曲线；

将以上所得贵金属微带状电极，通过循环伏安曲线，根据以下公式计算贵金属微带状电极的半径：