[发明专利]利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法

权利要求书

1.一种利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：包括：

S1、将新的碳电极集成在微流控芯片内，对微流控芯片内所述碳电极在设定频率下的界面阻抗进行测定获得第一界面阻抗值；

使用上述微流控芯片进行重复性电化学实验后，对微流控芯片内所述碳电极在所述设定频率下的界面阻抗进行测定获取第二界面阻抗值，并计算对应频率下碳电极的界面阻抗均值和标准差；

将所述第二界面阻抗值与所述第一界面阻抗值进行比较，判定电化学实验后所述碳电极是否为污染碳电极，若是，执行S2；

S2、将紫外臭氧输入至微流控芯片内以对污染碳电极进行修复处理；

所述S2包括：

S20、在微流控芯片的入口设置真空泵，真空泵的气体输出口通过变径软管与所述微流控芯片的入口连接，真空泵的气体输入口连接塑料软管，所述塑料软管的另一端连接在紫外臭氧清洗机内；

S21、打开紫外臭氧清洗机，利用真空泵将紫外臭氧清洗机内产生的紫外臭氧气流导入到微流控芯片内，对所述微流控芯片内的污染碳电极进行设定时间的紫外臭氧改性修复，然后关闭紫外臭氧清洗机；

S3、对修复后的微流控芯片进行电活性物质响应测试，获取电活性物质响应电流，通过所述电活性物质响应电流衡量所述微流控芯片碳电极的修复性能。

2.根据权利要求1所述的利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：所述S3包括：

S30、使用100mM的磷酸盐缓冲液配制浓度为1mM的还原型辅酶溶液；

S31、将集成在微流控芯片内的修复后碳电极与电化学工作站相连；

S32、利用注射泵将浓度为1mM的还原型辅酶溶液注入到微流控芯片中，待芯片内充满溶液停止注射；

S33、使用电化学工作站测定修复后碳电极对还原型辅酶溶液的电化学响应，获取电化学响应电流，通过所述电化学响应电流获得碳电极修复性能。

3.根据权利要求2所述的利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：所述S33包括以下步骤：

通过公式(1)获取还原型辅酶溶液在碳电极表面发生电化学氧化时的反应速率常数k：

根据所述反应速率常数k和电化学响应电流i通过公式(2)和公式(3)获取修复后的碳电极的有效反应面积：

i＝kc (3)

式中，A为反应特征常数；R为气体常数；T为热力学温度；Ea为电化学反应的活化能；n为电化学反应中产生的转移电子个数；S为电极的有效反应面积；F为法拉第常数；D为扩散系数；c为电极表面反应物的浓度；δ为扩散层厚度。

4.根据权利要求1所述的利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：所述对微流控芯片内所述碳电极在设定频率下的界面阻抗进行测定包括以下步骤：

S10、配制浓度为10mM的NaCl溶液；

S11、用注射泵将浓度为10mM的NaCl溶液通入到微流控芯片中，待芯片内充满溶液停止注射；

S12、将集成在微流控芯片中碳电极与阻抗谱测量仪相连接，使用阻抗谱测量仪测定碳电极在设定频率下的界面阻抗，获得界面阻抗值；

S13、将芯片内的NaCl溶液排出。

5.根据权利要求1所述的利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：所述将所述第二界面阻抗值与所述第一界面阻抗值进行比较，所述判定电化学实验后所述碳电极是否为污染碳电极为计算所述第二界面阻抗值相对于所述第一界面阻抗值增加幅值是否超过设定值，若是，判定电化学实验后所述碳电极为污染碳电极。

6.根据权利要求5所述的利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，其特征在于：增加幅值的设定值为20％。