[发明专利]一种用于多巴胺检测的参比电极及其制备方法

说明书

一种用于多巴胺检测的参比电极及其制备方法，属于电化学领域。本发明以碳布作为电极基底材料，采用电化学沉积法沉积出银，得到碳布‑银电极，再用电化学氯化法将碳布‑银电极进行氯化制备了碳布‑银/氯化银电极，最后在其表面浇注聚乙烯醇水凝胶得到聚乙烯醇水凝胶‑碳布‑银/氯化银参比电极。本发明制备参比电极导电性好、柔软度高，并且在电极稳定性和使用寿命方面均有提高。本发明参比电极可用于检测多巴胺，获得良好的检测效果。

技术领域

本发明属于电化学领域，具体涉及一种用于多巴胺检测的参比电极及其制备方法。

背景技术

银/氯化银电极是参比电极中应用广泛的电极之一，但传统参比电极的制备常采用刚性材料，因此制备的参比电极柔软度欠佳，并且在电极的稳定性及使用寿命方面也有待提高。例如张志峰^[1]设计银/氯化银参比电极是在银/氯化银电极表面依次设置涂层及Nafion膜层，虽然涂层能够缓解银/氯化银电极上氯化银镀层脱落或者溶解速度，但制得的参比电极仍为刚性材料作为壳体。另外刘景全等^[2]在硅基称底上溅射金属种子层，再进行腐蚀得到氯化银层，此电极具有微型化，但基底为刚性材料，硬度较大。

虽然现有技术中已有对于柔性参比电极制备的研究，但在制备方法与材料选择方面很大的不同。例如金庆辉等^[3]采用碳粉油墨和银-氯化银浆料通过丝网印刷的方法制备参比电极，用溶出伏安法检测重金属离子，应用于传感器领域；孙晶等^[4]采用PDMS为基底进行银/氯化银参比电极的制备，用固化好的PDMS从ITO-Ag上揭下来得到PDMS-Ag作为基底；孙晶等^[5]采用PDMS为基底进行银/氯化银参比电极的制备，在制备过程中采用化学法进行氯化得到参比电极。上述方法制备的电极在稳定性及使用寿命等方面，仍有待提高。

发明内容

为弥补现有技术制备的电极硬度大、稳定性较低且使用寿命短等不足，本发明公开了一种用于多巴胺检测的参比电极(即聚乙烯醇水凝胶-碳布-银氯化银参比电极)及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：以碳布作为参比电极的基底，采用电化学沉积法沉积银，得到碳布-银电极，再用电化学氯化法将碳布-银电极进行氯化制备了碳布-银/氯化银电极，最后在其表面浇注聚乙烯醇水凝胶得到聚乙烯醇水凝胶-碳布-银/氯化银参比电极。具体步骤如下：

步骤1：碳布的亲水修饰。

将碳布经离子水、丙酮、乙醇清洗后，置于盐酸中浸泡，室温晾干备用。

步骤2：碳布-银/氯化银电极的制备。

采用三电极体系，以经亲水修饰的碳布作为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，置于AgNO₃和NaNO₃的混合溶液中采用计时电流法进行电化学沉积银，得到碳布-银电极。将碳布-银电极采用电化学氯化法进行氯化，制得碳布-银/氯化银电极。

步骤3：聚乙烯醇水凝胶-碳布-银/氯化银电极的制备。

采用一步冻融法，将PVA溶液均匀浇注在碳布-银/氯化银电极表面，得到聚乙烯醇水凝胶-碳布-银/氯化银电极，再将该电极浸泡饱和KCl溶液、真空烘箱干燥后，即获得聚乙烯醇水凝胶-碳布-银/氯化银参比电极。

上述方法中，步骤2中，AgNO₃的浓度为500～800mmol/L，NaNO₃的浓度为500～800mmol/L，优选的，AgNO₃溶液的浓度为500mmol/L，NaNO₃溶液的浓度为500mmol/L。

上述方法中，步骤2中，计时电流法沉积银，沉积电位为-0.2～-0.5V，沉积时间为500～2000s，优选的，沉积电位为-0.2V，沉积时间为1000s。