[發明專利]一種加工電化學微電極的方法

有效

• 申請號: 201310078427.9
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103163197A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 徐峰;韓玉龍;李澤東;王琳;盧天健
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于電化學技術應用領域，具體涉及一種用于制備電化學微電極的方法。

背景技術

電化學檢測是基于化學反應產生電流進行高靈敏定量檢測物質的一種方法，該方法在實際應用于基礎研究中將具有重大意義。電極是電化學檢測中的重要元件，現在儀器設備的小型化趨勢提出了對于微電極加工的需求。目前，用于加工微電極的技術主要包括印刷法和打印法，打印法需要特殊的設備，而印刷法制備微電極往往需要微加工技術來制作模板，極大的增加了制作成本和對其他技術的依賴。除成本高昂和使用過程復雜外，這些技術均不能在曲面上制備電極，很多情況不能滿足實際使用的需求，如皮膚表面生理電極的制備。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單、方便、靈活、低成本的加工電化學微電極的方法。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

1）將電極材料注入加樣筆的筆桿中，所述加樣筆還包括筆頭，筆頭的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內設置有可以轉動的球珠，筆頭的后端與筆桿相連通，注入電極材料后，用密封油將電極材料密封在筆桿中；

2）用加樣筆將電極材料書寫在基底上；

3）對基底上的電極材料進行烘烤，得制備于基底上的微電極。

所述加樣筆還包括用于連接筆頭與筆桿的連接裝置。

所述書寫是指將筆頭前端接觸基底，然后驅動筆頭在基底上移動，使筆頭前端的球珠轉動，帶動筆桿內的電極材料流出，流出的電極材料涂敷于基底上。

所述球珠的直徑為100nm-1cm。

所述加樣筆的加樣量范圍為10-1000nL/cm。

所述電極材料為碳漿或銀漿。

所述基底為玻璃板、塑料板或紙。

本發明利用加樣筆在基底上書寫微量電極材料，電極材料經過烘烤得到微電極，具有成本低廉、操作簡易、使用靈活、可控等特點，并且適于曲面上的微電極加工。

附圖說明

圖1為本發明所述加樣筆的結構示意圖；圖1中：1筆頭，2筆桿，3球珠，4連接裝置，5電極材料，6密封油；

圖2為本發明在紙上加工制備的三電極印刷電極實物圖；

圖3為三電極印刷電極的循環伏安特性曲線；

圖4為三電極印刷電極掃速與電流峰值的關系圖；

圖5為本發明所述加樣筆加樣量隨書寫速度的變化；

圖6為本發明所述加樣筆加樣量隨前端球珠大小的變化；

圖7為本發明所述加樣筆加樣量隨筆桿內填充物（電極材料）高度的變化。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本發明所述加工電化學微電極的方法，包括以下步驟：1）將電極材料注入加樣筆的筆桿2中，所述電極材料為碳漿或銀漿，所述加樣筆還包括筆頭1，筆頭1的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內設置有可以轉動的球珠3，筆頭1的后端與筆桿2相連通，注入電極材料后，用密封油6（礦物油）將電極材料密封在筆桿2中；所述加樣筆還包括用于連接筆頭1與筆桿2的連接裝置4，參見圖1；2）用加樣筆將電極材料書寫在基底上，所述書寫是指將筆頭1前端接觸基底，然后驅動筆頭1在基底上移動，使筆頭1前端的球珠3轉動，帶動筆桿2內的電極材料流出，流出的電極材料涂敷于基底上，可以實現微量加樣；所述基底為玻璃板、塑料板或紙；3）對基底上的電極材料進行烘烤，得制備于基底上的微電極。

所述球珠3的直徑為100nm-1cm。所述加樣筆的加樣量范圍為10-1000nL/cm。通過調整書寫速度（圖5）、球珠直徑（圖6）、基底材料或筆桿內電極材料高度（圖7）改變加樣筆的加樣量，書寫速度是指筆頭前端在基底上移動的速度，書寫速度可以通過驅動機構進行控制，同時，可以在筆桿后端連接電極材料補充機構，使筆桿內電極材料保持穩定的高度。

實施例

生物加樣筆的結構如圖1所示，由6部分組成，筆頭1主要提供球珠3的支持點，筆桿2用于儲存電極材料，球珠3在基底上摩擦轉動時提供足夠的剪切力，帶動電極材料5流出，連接裝置4用于連接筆桿2和筆頭1，密封油6防止樣品（電極材料）揮發。當生物加樣筆在基底上書寫時（類似于圓珠筆或中性筆的書寫過程），筆頭1前端的球珠3轉動，帶動電極材料5流出。

利用生物加樣筆制備微電極，包括以下步驟：

步驟1：將適量電極材料（10μL-2mL）注入筆桿中，電極材料由需求決定，其后用礦物油密封，防止蒸發。