[发明专利]一种CO2微电极及其制备方法

权利要求书

1.一种CO₂微电极，该微电极包括一个管状锥形玻璃套管（702），其特征在于，所述管状锥形玻璃套管（702）管腔中设有并列置于其内腔的pH离子选择微电极（701）和Ag/AgCl参比电极（703）；所述管状锥形玻璃套管（702）上部为圆柱形端面，底部为锥形尖端；圆柱形端面用环氧树脂（706）封闭并将pH离子选择微电极（701）和Ag/AgCl参比电极（703）固定，二者导线端从管状锥形玻璃套管（702）圆柱形端面伸出与微电压计相连；所述管状锥形玻璃套管（702）的锥形尖端吸有硅橡胶膜（705），管状锥形玻璃套管（702）内部充有缓冲液（704）。

2.如权利要求1所述的CO₂微电极，其特征在于，所述管状锥形玻璃套管（702）尖端直径为50～300μm。

3.如权利要求1所述的CO₂微电极，其特征在于，所述pH离子选择微电极（701）为腔内包裹一根Ag/AgCl工作电极的管状锥形玻璃管，其锥形尖端吸有液体离子交换膜，腔内充有膜后电解液，圆柱形端面用环氧树脂封闭并固定Ag/AgCl工作电极。

4.如权利要求1所述的CO₂微电极，其特征在于，所述管状锥形玻璃套管（702）和pH离子选择微电极（701）套接后，pH离子选择微电极（701）的尖端与管状锥形玻璃套管（702）尖端硅橡胶膜（705）的距离为5～30μm。

5.一种CO₂微电极的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步，制作管状锥形玻璃套管

1）拉制管状锥形玻璃套管：用微型操作器将直径为9mm的玻璃管固定在加热线圈的中部，通电后，在玻璃管受热融化时进行拉制，重复拉制两次，裁剪玻璃管尖端直径至50～300μm，即得到管状锥形玻璃套管；

2）尖端吸入硅橡胶膜：管状锥形玻璃套管尖端吸入硅橡胶膜，并在空气中放置24h完成硅橡胶膜的固化；

3）注入缓冲液：向管状锥形玻璃套管中注入缓冲液，并充满管状锥形玻璃套管；

第二步，制作Ag/AgCl参比电极

取直径为0.2mm的银丝，表面经细砂纸打磨后置于饱和KCl溶液中，在1.5V电压下，以银丝作阳极、碳棒作阴极电镀2s，得到在银丝表面镀有一层AgCl的Ag/AgCl参比电极；

第三步，制作pH离子选择微电极

1）拉制玻璃管：利用加热线圈将直径为5mm的玻璃管按照第一步步骤1）中的方法拉制成尖端直径为6～15μm的管状锥形玻璃管；

2）硅烷化：将拉制好的管状锥形玻璃管尖端浸入硅烷化试剂中30min，然后置于烘箱中12h，直到残留在管状锥形玻璃管上的硅烷化试剂挥发完全；

3）注入膜后电解液：将pH离子选择微电极的膜后电解液经0.45μm微孔滤膜过滤后用1mL注射器将其注入管状锥形玻璃管内，并通过加压使电解液充满管状锥形玻璃管的尖端；

4）吸入液体离子交换膜：在双目显微镜下，用注射器抽吸的方式将液体离子交换膜吸入玻璃管的尖端，吸入的液膜长度为200～300μm；

5）制作Ag/AgCl工作电极：取直径为0.2mm的银丝，表面经细砂纸打磨后置于饱和KCl溶液中，在1.5V电压下，以银丝作阳极、碳棒作阴极电镀2s，得到在银丝表面镀有一层AgCl的Ag/AgCl工作电极；

6）将制成的Ag/AgCl工作电极插入管状锥形玻璃管中直至接近尖端，用环氧树脂封闭管状锥形玻璃管圆柱形端面并固定Ag/AgCl工作电极，得到pH离子选择微电极；

第四步，组装CO₂微电极

1）装入pH离子选择微电极：用微操作器将pH离子选择微电极的锥形尖端从管状锥形玻璃套管的圆柱形端面插入，并控制pH离子选择微电极尖端与管状锥形玻璃套管尖端硅橡胶膜的距离为5～30μm；

2）装入参比电极并固定：使用环氧树脂固定并封闭pH离子选择微电极与管状锥形玻璃套管，再将Ag/AgCl参比电极从pH离子选择微电极与管状锥形玻璃套管之间插入，并浸入到缓冲液中，完成CO₂微电极的制作。

6.如权利要求5所述的CO₂微电极的制备方法，其特征在于，所述第一步步骤2）管状锥形玻璃套管尖端吸入硅橡胶膜的长度为25～50μm。