自组装复合修饰超薄碳糊电极的表征

黄爱平

（河南化工职业学院应用化学系，河南 郑州 450042）

自组装复合修饰超薄碳糊电极的表征

黄爱平

（河南化工职业学院应用化学系，河南 郑州 450042）

本文采用了扫描电子显微镜对所构建的修饰电极表面形貌进行了表征，又采用电化学交流阻抗技术对电极的性能进行了一系列表征。结果表明修饰后的电极具有优越的电化学性能，对被测物有较高的选择性和灵敏度。

扫描电子显微镜；电化学交流阻抗技术；电极

电极及其材料的性质对电化学研究具有重要的影响。镍铬合金作为一种常见且便宜的材料具有很多优点，但是镍铬合金的电阻率较高，若直接用作电极，对电活性物表现出电化学惰性，扫描电镜显示这种合金表面上分布排列有十分规则的沟槽结构，可嵌入活性材料来改变基体电极的性能。据此，我们研制并制备了自组装甲基红／聚对氨基苯磺酸复合修饰超薄碳糊电极，可用于大量抗坏血酸存在下选择检测尿酸，效果良好。

1 实验部分

实验所需仪器与试剂：扫描电子显微镜，CHI660C电化学分析仪。电化学实验用三电极体系：自制化学修饰膜电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极。对氨基苯磺酸，甲基红等。

电极的制备：将质量比为5：1的石墨粉、液体石蜡调成均匀的糊状备用。以镍-铬合金电极嵌入碳糊得到超薄碳糊电极，置于含2.0×10-3mol／L对氨基苯磺酸+0.1mol／L NaCl溶液中，在-1.0 V～1.5 V的电位范围内，以100mV／s的扫描速率循环扫描10圈，制得P-（pABSA）／ISCPE。将聚合物膜电极悬挂于含4.0×10-4mol／L甲基红+1.0mol／LH2SO4溶液中浸泡大约5小时后取出，去离子水淋洗后，晾干备用。

2 结果与讨论

形貌表征：由图1所知，分子自组装膜形成后使基体电极表面的形貌发生了明显的改观。膜电极表面分布有不均匀且大小、明暗不等的斑点，为对氨基苯磺酸聚合体与甲基红阳离子结合物。超薄碳糊电极表面电聚合上带有负电荷对氨基苯磺酸后，通过静电引力自组装上甲基红阳离子，它在导电基质上具有良好的电化学行为。UA的电催化性能、识别性和灵敏度在自组功能膜电极上都得到了显著提高；同时MR上的羧基带有负电荷，而AA在溶液中以阴离子形式存在，这就大大阻止了AA在电极上发生反应，从而更有效的测定UA。

交流阻抗法表征：在含有探针分子K4[Fe（CN）6]的溶液中，交流阻抗谱可反应两方面信息：高频部分是受动力学所控制的，低频部分是受扩散作用控制的过程。在电化学交流阻抗谱Niquist图形的表示方式中，Z和Z 分别代表阻抗谱实部和虚部[2]，从不同的阻谱曲线中，可以看出各种电极的阻抗行为，从而达到对其表征的目的。

图2为自组装复合修饰超薄碳糊电极和裸镍铬合金电极上的交流阻抗图的比较。曲线a仍是一条直线；曲线b的高频部分呈现出半圆形状，电极修饰前后图谱发生明显变化，说明电极表面经过修饰后，改变了其表面状态，自组装功能分子膜成功地修饰到了电极表面，该电极对被测物尿酸（UA）有很好的测定效果。

图 1 修饰前后的扫描电镜图

图2

3 结论

本文分别采用了扫描电子显微镜以及电化学交流阻抗技术对自组装复合修饰超薄碳糊电极的表面进行了一系列表征和电极性能的鉴定。在这其中交流阻抗法是一种较为新颖的表征手段法，电极在修饰前后阻抗图谱发生了很大的变化，该方法成功地用于本文所构建的自组装复合修饰超薄碳糊电极表面的表征，从理论上阐明了该电极的优越性能。

[1]杨小红，王广凤，邓湘辉，等.纳米Fe3O4修饰电极制备及其催化应用[J].应用化学，2005，22（7）：776-779.

[2]张亚利.Fedki P.S.锂与Nation膜相互作用的电化学交流阻抗、SEM和EDAX研究[J].青岛大学学报，2001，14（3）：51-61.

O657

A

1671-0037（2014）04-76-1

黄爱平（1982-），女，助教。