關於碳糊電極的那點事
發布時間:2021-08-18
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  傳(chuan) 統的伏安傳(chuan) 感器是滴汞電極,汞不僅(jin) 有毒,而且在正電位區不能使用,因此其應用受到很大限製。自五十年代起,貴金屬電極、半導體(ti) 電極和各種碳電極相繼發展。在碳電極中,應用較廣的是碳糊電極。所謂碳糊電極(CPE)是利用具有導電性的石墨粉與(yu) 憎水性的粘合劑(如石蠟、矽油等)混合製成糊狀物,然後將其塗在電極棒表麵或填充入電極管中而製成的一類電極。

   

  碳糊電極的性能主要取決(jue) 於(yu) 其製備方法、所用材料、電極表麵狀態及使用時間等。因此,碳糊電極的製備是一項基本卻又重要的工作。製備碳糊電極所需要的主要材料是石墨粉和粘合劑,而粘合劑主要分為(wei) 兩(liang) 大類。

  一、非導體(ti) 粘合劑

  1、有機液體(ti) 粘合劑,如石蠟、矽油、礦物油、環氧樹脂等。在這類電極上,電化學反應在電極與(yu) 試液界麵上進行。

  2、固體(ti) 粘合劑,如固體(ti) 石蠟、PVC(Polyvinyl chlorid)等。固體(ti) 石蠟作粘合劑的CPE比普通CPE具有更多的優(you) 越性,如電極表麵光潔穩定、重現性好、背景噪音低、靈敏度高、選擇性好等,並且能夠在流動體(ti) 係中應用。

  二、電解質溶液粘合劑

  NaOH便是一種電解質溶液粘合劑。使用這類粘合劑製備的CPE,電化學反應可在電極本體(ti) 內(nei) 進行,從(cong) 而擴大了CPE的應用範圍,電極表麵易於(yu) 更新,正電位殘餘(yu) 電流低。但由於(yu) 該電極堅固性較差,在負電位區背景電流大,導致以該種粘合劑製備的CPE在電化學研究中鮮於(yu) 使用。

   

  由於(yu) 碳糊電極具有電極殘餘(yu) 電流低、製備方法簡單、無毒、表麵易於(yu) 更新、電位使用範圍寬且價(jia) 格便宜等突出特點,這類電極被廣泛應用於(yu) 各個(ge) 領域,如無機物分析、有機物分析、藥物分析、電化學及生物傳(chuan) 感器等,得到了迅猛的發展。

  不過,到目前為(wei) 止,CPE還隻停留在實驗室研究階段,並沒有進入工業(ye) 化生產(chan) 階段,主要是因為(wei) 製備CPE的技術尚不成熟。現階段大多使用手工研磨法製備碳糊電極,這種方法的缺點是不能使碳粉、粘合劑和修飾劑充分混勻。不過,碳糊電極仍舊具有巨大的發展潛力。

  本文由石家莊市槁城區第九中學高級教師韓素娟進行科學性把關(guan) 。   

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