自組裝復合修飾超薄碳糊電極的表征

黃愛平

（河南化工職業學院應用化學系，河南 鄭州 450042）

自組裝復合修飾超薄碳糊電極的表征

黃愛平

（河南化工職業學院應用化學系，河南 鄭州 450042）

本文采用了掃描電子顯微鏡對所構建的修飾電極表面形貌進行了表征，又采用電化學交流阻抗技術對電極的性能進行了一系列表征。結果表明修飾后的電極具有優越的電化學性能，對被測物有較高的選擇性和靈敏度。

掃描電子顯微鏡；電化學交流阻抗技術；電極

電極及其材料的性質對電化學研究具有重要的影響。鎳鉻合金作為一種常見且便宜的材料具有很多優點，但是鎳鉻合金的電阻率較高，若直接用作電極，對電活性物表現出電化學惰性，掃描電鏡顯示這種合金表面上分布排列有十分規則的溝槽結構，可嵌入活性材料來改變基體電極的性能。據此，我們研制并制備了自組裝甲基紅／聚對氨基苯磺酸復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尿酸，效果良好。

1 實驗部分

實驗所需儀器與試劑：掃描電子顯微鏡，CHI660C電化學分析儀。電化學實驗用三電極體系：自制化學修飾膜電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲為對電極。對氨基苯磺酸，甲基紅等。

電極的制備：將質量比為5：1的石墨粉、液體石蠟調成均勻的糊狀備用。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，以100mV／s的掃描速率循環掃描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小時后取出，去離子水淋洗后，晾干備用。

2 結果與討論

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，為對氨基苯磺酸聚合體與甲基紅陽離子結合物。超薄碳糊電極表面電聚合上帶有負電荷對氨基苯磺酸后，通過靜電引力自組裝上甲基紅陽離子，它在導電基質上具有良好的電化學行為。UA的電催化性能、識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MR上的羧基帶有負電荷，而AA在溶液中以陰離子形式存在，這就大大阻止了AA在電極上發生反應，從而更有效的測定UA。

交流阻抗法表征：在含有探針分子K4[Fe（CN）6]的溶液中，交流阻抗譜可反應兩方面信息：高頻部分是受動力學所控制的，低頻部分是受擴散作用控制的過程。在電化學交流阻抗譜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，從而達到對其表征的目的。

圖2為自組裝復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的高頻部分呈現出半圓形狀，電極修飾前后圖譜發生明顯變化，說明電極表面經過修飾后，改變了其表面狀態，自組裝功能分子膜成功地修飾到了電極表面，該電極對被測物尿酸（UA）有很好的測定效果。

圖 1 修飾前后的掃描電鏡圖

圖2

3 結論

本文分別采用了掃描電子顯微鏡以及電化學交流阻抗技術對自組裝復合修飾超薄碳糊電極的表面進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生了很大的變化，該方法成功地用于本文所構建的自組裝復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用[J].應用化學，2005，22（7）：776-779.

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

O657

A

1671-0037（2014）04-76-1

黃愛平（1982-），女，助教。