自組裝復(fù)合修飾超薄碳糊電極的表征

黃愛(ài)平

（河南化工職業(yè)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，河南 鄭州 450042）

自組裝復(fù)合修飾超薄碳糊電極的表征

黃愛(ài)平

（河南化工職業(yè)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，河南 鄭州 450042）

本文采用了掃描電子顯微鏡對(duì)所構(gòu)建的修飾電極表面形貌進(jìn)行了表征，又采用電化學(xué)交流阻抗技術(shù)對(duì)電極的性能進(jìn)行了一系列表征。結(jié)果表明修飾后的電極具有優(yōu)越的電化學(xué)性能，對(duì)被測(cè)物有較高的選擇性和靈敏度。

掃描電子顯微鏡；電化學(xué)交流阻抗技術(shù)；電極

電極及其材料的性質(zhì)對(duì)電化學(xué)研究具有重要的影響。鎳鉻合金作為一種常見(jiàn)且便宜的材料具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是鎳鉻合金的電阻率較高，若直接用作電極，對(duì)電活性物表現(xiàn)出電化學(xué)惰性，掃描電鏡顯示這種合金表面上分布排列有十分規(guī)則的溝槽結(jié)構(gòu)，可嵌入活性材料來(lái)改變基體電極的性能。據(jù)此，我們研制并制備了自組裝甲基紅／聚對(duì)氨基苯磺酸復(fù)合修飾超薄碳糊電極，可用于大量抗壞血酸存在下選擇檢測(cè)尿酸，效果良好。

1 實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)所需儀器與試劑：掃描電子顯微鏡，CHI660C電化學(xué)分析儀。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)用三電極體系：自制化學(xué)修飾膜電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲為對(duì)電極。對(duì)氨基苯磺酸，甲基紅等。

電極的制備：將質(zhì)量比為5：1的石墨粉、液體石蠟調(diào)成均勻的糊狀備用。以鎳-鉻合金電極嵌入碳糊得到超薄碳糊電極，置于含2.0×10-3mol／L對(duì)氨基苯磺酸+0.1mol／L NaCl溶液中，在-1.0 V～1.5 V的電位范圍內(nèi)，以100mV／s的掃描速率循環(huán)掃描10圈，制得P-（pABSA）／ISCPE。將聚合物膜電極懸掛于含4.0×10-4mol／L甲基紅+1.0mol／LH2SO4溶液中浸泡大約5小時(shí)后取出，去離子水淋洗后，晾干備用。

2 結(jié)果與討論

形貌表征：由圖1所知，分子自組裝膜形成后使基體電極表面的形貌發(fā)生了明顯的改觀。膜電極表面分布有不均勻且大小、明暗不等的斑點(diǎn)，為對(duì)氨基苯磺酸聚合體與甲基紅陽(yáng)離子結(jié)合物。超薄碳糊電極表面電聚合上帶有負(fù)電荷對(duì)氨基苯磺酸后，通過(guò)靜電引力自組裝上甲基紅陽(yáng)離子，它在導(dǎo)電基質(zhì)上具有良好的電化學(xué)行為。UA的電催化性能、識(shí)別性和靈敏度在自組功能膜電極上都得到了顯著提高；同時(shí)MR上的羧基帶有負(fù)電荷，而AA在溶液中以陰離子形式存在，這就大大阻止了AA在電極上發(fā)生反應(yīng)，從而更有效的測(cè)定UA。

交流阻抗法表征：在含有探針?lè)肿覭4[Fe（CN）6]的溶液中，交流阻抗譜可反應(yīng)兩方面信息：高頻部分是受動(dòng)力學(xué)所控制的，低頻部分是受擴(kuò)散作用控制的過(guò)程。在電化學(xué)交流阻抗譜Niquist圖形的表示方式中，Z和Z 分別代表阻抗譜實(shí)部和虛部[2]，從不同的阻譜曲線中，可以看出各種電極的阻抗行為，從而達(dá)到對(duì)其表征的目的。

圖2為自組裝復(fù)合修飾超薄碳糊電極和裸鎳鉻合金電極上的交流阻抗圖的比較。曲線a仍是一條直線；曲線b的高頻部分呈現(xiàn)出半圓形狀，電極修飾前后圖譜發(fā)生明顯變化，說(shuō)明電極表面經(jīng)過(guò)修飾后，改變了其表面狀態(tài)，自組裝功能分子膜成功地修飾到了電極表面，該電極對(duì)被測(cè)物尿酸（UA）有很好的測(cè)定效果。

圖 1 修飾前后的掃描電鏡圖

圖2

3 結(jié)論

本文分別采用了掃描電子顯微鏡以及電化學(xué)交流阻抗技術(shù)對(duì)自組裝復(fù)合修飾超薄碳糊電極的表面進(jìn)行了一系列表征和電極性能的鑒定。在這其中交流阻抗法是一種較為新穎的表征手段法，電極在修飾前后阻抗圖譜發(fā)生了很大的變化，該方法成功地用于本文所構(gòu)建的自組裝復(fù)合修飾超薄碳糊電極表面的表征，從理論上闡明了該電極的優(yōu)越性能。

[1]楊小紅，王廣鳳，鄧湘輝，等.納米Fe3O4修飾電極制備及其催化應(yīng)用[J].應(yīng)用化學(xué)，2005，22（7）：776-779.

[2]張亞利.Fedki P.S.鋰與Nation膜相互作用的電化學(xué)交流阻抗、SEM和EDAX研究[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，14（3）：51-61.

O657

A

1671-0037（2014）04-76-1

黃愛(ài)平（1982-），女，助教。