[發明專利]一種過氧化氫微電極及其制備方法

在審

• 申請號: 201410667268.0
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104391024A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 林君;辛青;高秀敏;逯鑫淼
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種微電極及其制備，特別是一種過氧化氫電極及其制備方法。

技術背景

過氧化氫是一種強氧化劑，其水溶液在醫療殺菌、食品消毒及環境治理等領域有廣泛的應用。過氧化氫的氧化能力很大程度受到其濃度的影響，因此過氧化氫濃度的確定是其應用過程中必不可少的步驟。測定溶液中過氧化氫濃度的常規方法是高錳酸鉀滴定法。高錳酸鉀滴定法耗時長，效率低，從采樣固定到滴定整個過程易受多種因素的干擾，且投加藥劑多，成本較高。更重要的是，高錳酸鉀滴定法無法實現系統內部原位在線分析，也無法測定多相復雜環境（如生物膜微環境）內的過氧化氫濃度變化情況。這使得該方法在應用上受到了較大的限制。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種新型的過氧化氫微電極及其制備方法，該過氧化氫電極能夠進行過氧化氫的連續在線原位檢測，具有很高的分辨率及靈敏度，且無藥劑投加，成本低廉。

本發明采取如下的技術解決方案：

一種過氧化氫微電極，包括一根由鉑絲制成的工作電極、毛細玻璃管、醋酸纖維素膜和銅絲；所述的毛細玻璃管包裹在工作電極外側，工作電極的尖端附著有醋酸纖維素膜，工作電極的末端設有連接電路的銅絲；

所述的鉑絲純度為99.99%，尖端直徑小于10μm；

所述的毛細玻璃管為Schott?8533玻璃管；

上述過氧化氫微電極的制備方法，包括下列步驟：

1）在鉑絲與碳棒之間加6v直流電壓，在26.7?g/L氰化鉀溶液中對鉑絲尖端1-2?cm長度進行電腐蝕，使得鉑絲尖端處直徑小于10?μm。

2）將處理過的鉑絲放入毛細玻璃管中，將該毛細玻璃管固定在加熱線圈附近，接通加熱線圈電源，使毛細玻璃管融化并在重力作用下均勻包裹鉑絲前端。

3）使用磨針儀將包裹在鉑絲尖端的毛細玻璃管磨平，使鉑絲尖端裸露。

4）利用熱風槍融化毛細玻璃管內的焊錫，將鉑絲末端與銅絲連接起來，銅絲長度以伸出毛細玻璃管1?cm，方便電路連接。

5）在銅絲與碳棒之間加6v直流電壓，在氰化鉀溶液中再次對鉑絲尖端進行腐蝕，使鉑絲尖端縮進毛細玻璃管外殼約3~5μm，以更好的固定醋酸纖維素膜。

6）將鉑絲先后放入超純水及丙酮中分別超聲5?min，晾干。

7）將鉑絲尖端在5%（w/w）的醋酸纖維素丙酮溶液中蘸一下，使尖端被醋酸纖維素膜包裹，隔塵放置24?h。

有益效果

本發明制備的過氧化氫氧微電極體積小、分辨率高、響應時間短、靈敏度高，適用范圍廣，制備方法簡單，成本低廉。在醫藥、食品及環境處理等領域的宏觀及微觀研究有著廣泛的應用前景。

本發明設計制作了過氧化氫微電極，用以測定液態及多相復雜微環境中的過氧化氫濃度水平及變化情況。

將本發明制備的過氧化氫微電極與標準飽和甘汞電極同時放入待測樣品中，并施加0.8?V的電壓，利用皮安計測定由此產生的電流。電流值的大小與體系內過氧化氫濃度成正比。

與傳統氧化還原滴定法相比，過氧化氫微電極具有分辨率高、響應時間短、靈敏度高的優點。且不需要精密的化學分析，因此測定結果準確，重復性好，系統誤差非常小。更重要的是，電化學測試方法可以實現原位在線連續監測。過氧化氫微電極尖端極細，不僅能夠對水體進行監測，還能對如生物膜內部等各種微元環境的過氧化氫進行測定，且對過氧化氫的消耗極少，在連續監測過程中不會影響體系內部的過氧化氫水平。

附圖說明

圖1?為過氧化氫微電極的結構示意圖；

圖2?為過氧化氫微電極測定系統示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，按照本發明的技術方案制備的一種過氧化氫微電極，包括一根由鉑絲1制成的工作電極、包裹鉑絲1的毛細玻璃管2、附著在鉑絲1尖端的醋酸纖維素膜3和鉑絲1末端連接電路的銅絲4。

所述的鉑絲純度為99.99%，尖端直徑小于10?μm。所述的毛細玻璃管為Schott?8533玻璃管。

上述過氧化氫微電極按以下方式進行制作：

1）將一根直徑為0.1?mm,?純度為99.99%的鉑絲1，與浸沒在26.7?g/L氰化鉀溶液中的碳棒連接，在鉑絲1與碳棒之間加6v直流電壓，對鉑絲1尖端1-2?cm長度進行電腐蝕，使得鉑絲1尖端處直徑小于10?μm。