[发明专利]一种电化学发光电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学发光电极的制备方法，该电极可以应用于流动注射电化学发光分析装置中作为工作电极。

背景技术

电化学发光，或称电致化学发光(Electrochemiluminescence，简称ECL) 是指在电极表面进行的电子转移反应生成的物质的激发态跃迁回基态以发光形式释放能量的过程。电化学发光分析方法是直接利用电化学反应形成激发态发光体而发光或通过电解产物之间、电解产物与体系中某组分之间进行化学反应产生光辐射而实现待分析物测定的发光分析技术，是电化学与化学发光相结合的产物。近年来，该技术已应用于流动注射、液相色谱、毛细管电泳等的分析检测中。

电化学发光分析采用与普通电化学分析类似的或特别设计的电解池作为检测池，在对应部位设置光学检测器（通常为负高压供电的光电倍增管）作为检测装置，检测池内设有工作电极、参比电极和辅助电极，构成常规的三电极体系，再由电化学工作站提供激发电位，在电位的作用下，工作电极表面产生电化学发光，电极上的电化学发光会对溶液中待测物产生响应而导致发光强度的变化，通过光电倍增管检测光强的变化可进行定量分析。

然而，现有的工作电极一般采用Pt电极或玻碳电极作为基础电极，这两种电极成本较高，且电极的固体表面需经常进行预处理和清洗，无论电极是否进行化学修饰，经一段时间使用性能会下降，需重新制备，而重新制备所得电极往往很难有良好的重现性。

流动注射电化学发光分析是电化学发光分析的一种典型应用方式，具有快速、易于自动化、可以在线监测及高精密度等优点，因而受到普遍欢迎。目前，多数用户使用的流动注射电化学发光分析装置主要基于自行设计的流动电化学发光池，还包括进样系统、光电倍增管、检测器、负高压和计算机等必要部件，如将三个电极插入到流动电化学发光池中，这不仅占用了流动电化学发光池的大量空间，限制了流动电化学发光池向微型化发展，同时也使流动电化学发光池产生较大的死体积，工作电极的面积利用率低，这些都影响了检测的灵敏度。

针对上述问题，出现了采用氧化铟锡(ITO)玻璃作为工作电极，ITO玻璃工作电极成本低，适合于批量制备，重现性好，易于更换，可作为一次性使用的电极。而且当其应用于流动注射分析时不仅具有工作电极的作用，还可以同时作为流动电化学发光池的光窗，有效面积大，物质在流经流动电化学发光池的整个过程中都能与工作电极接触，被分析物有更多的参与电化学发光反应的机会，解决了以往流动电化学发光池死体积过大的问题，提高了电化学发光检测的灵敏度。

另一方面，传统的电化学发光分析中，发光试剂一般溶解于测试溶液中或经由管路输入至测试溶液中，试剂消耗量大，测定装置结构较复杂，往往需要多流路配置，造成控制等单元的复杂化，而且多流路混合过程中也会造成待测物质的稀释而降低测定灵敏度。

因此，以ITO玻璃为基础电极，开发适于实际应用的工作电极，以进一步提高其检测的灵敏度，并推动流动电化学发光池向简单化和微型化发展，显然具有积极的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种电化学发光电极的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电化学发光电极的制备方法，包括如下步骤：

(1) 采用ITO玻璃板作为基础电极，在其导电面上铺设绝缘材料，在ITO玻璃板的一端设置电极区域，另一端设置连接区域，所述电极区域位于所述绝缘材料内部；然后将上述电极洗净、烘干备用；

(2) 将壳聚糖溶解于乙酸中配制成质量浓度为0.08~0.12%的壳聚糖溶液，然后将碳纳米管超声分散于上述壳聚糖溶液中形成均匀的分散液；所述碳纳米管和壳聚糖的质量比为1~3:1；

将CdTe量子点溶液和上述分散液超声混匀，得到制备液，其中，CdTe量子点和碳纳米管的质量比为1:1~5；

(3) 吸取上述制备液滴涂于步骤(1)中所述电极的电极区域，待水分蒸发后烘干，然后置于红外灯下进行热处理，即可得到电化学发光电极。

上述技术方案中，所述步骤(1)中电极区域为直径1~5 mm的圆孔。当然，所述电极区域可以按使用要求作调整，优选直径为1~5 mm的圆孔。

上述技术方案中，所述步骤(2)中的碳纳米管在超声分散之前在浓硝酸中超声处理并洗净烘干。

上述技术方案中，所述步骤(2)中的CdTe量子点溶液中的量子点的粒径为3.0~10.0 nm，溶液中量子点的固含量为0.5~1.0 g/L。