[发明专利]导电碳浆修饰的不锈钢丝网工作电极及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种导电碳浆修饰的不锈钢丝网工作电极及其制备方法和应用，属于电化学检测技术领域。该工作电极的制备方法为：先将不锈钢丝网依次经裁剪、清洗以及烘干，获得电极导电基底；再将不锈钢丝网塑封处理限定检测区域；然后导电碳浆与稀释剂按比例混合震荡5±1min，获得均匀的导电碳浆分散液；最后取导电碳浆分散液滴加到所述基底限定区域，室温干燥，获得工作电极。本发明基于不锈钢丝网的三维结构、优异的导电性能和低廉的成本，使用不锈钢丝网制备工作电极，不仅提高了电极对样品的检测性能，还替代了玻碳、金、铂、银等常规工作电极材料，大大降低了成本，同时电极修饰过程简便、制作效率高，能在短时间内大批量制作。

技术领域

本发明属于电化学检测技术领域，具体涉及一种导电碳浆修饰的不锈钢丝网工作电极及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，由于电化学检测时工作电极的表面很容易被污染，因此，一次性工作电极的制备是其广泛应用的必然和必要条件。不锈钢是一种优秀的导电合金，其质量中含有超过20%的铬和镍，以及少量的其他合金元素，以增强耐腐蚀性。不锈钢是一种商业化的材料，其价格几乎是普通电极材料（如氧化铟锡ITO或玻璃碳GC）的几十分之一或更多。考虑到不锈钢良好的导电性和低成本优势，不锈钢是一种非常有潜力的电极材料，但在一次性工作电极方面很少使用。除了良好的导电性、耐腐蚀性和低成本外，不锈钢还具有一些独特的性质，比如高机械强度以及易加工成各种不同类型基材，如薄片、钢丝和网。因此，不锈钢材质在电极制备中有广阔的应用前景。

在发明人前期的研究中，通过使用不锈钢薄片作为基底制备一次性工作电极，观察到不锈钢板由于其优良的导电性而提高了工作电极的灵敏度。不锈钢片可以方便地用剪刀切割，基于薄片的制作电极成本可以低于1美分。同时验证了不锈钢片修饰电极结合纸基分析设备，可以为重金属和生长素的实际样品检测提供一种成本低廉的方法。

近年来，利用3D打印技术制备三维结构的电极在储能和电化学检测方面成为一种发展趋势。不锈钢丝网本身具备的三维结构，势必会极大的提升电极的比表面积并进一步提高电化学检测灵敏度，十分适合用于快速而方便地制作低成本三维结构电极。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种导电碳浆修饰的不锈钢丝网工作电极的制备方法，基于不锈钢丝网的优异性质和低廉成本，使用不锈钢丝网制备工作电极大大降低了玻碳、铂、金等材料制作工作电极的成本，同时电极修饰过程简便、制作效率高，能在短时间内大批量制作。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种导电碳浆修饰的不锈钢丝网工作电极的制备方法，包括如下步骤：

S10将不锈钢丝网依次经裁剪、清洗以及烘干，获得电极导电基底；

S20将干净的不锈钢丝网塑封处理限制检测面积；

S30将导电碳浆与稀释剂按比例混合震荡5±1min，获得均匀的导电碳浆分散液；

S40取所述导电碳浆分散液滴加到所述电极导电基底上，室温干燥，获得工作电极。

进一步地，所述清洗为依次使用丙酮、乙醇、双蒸水超声清洗10±1min，所述烘干温度为60±5℃。

进一步地，所述塑封处理限制检测的面积，所述面积为直径为3mm的圆。

进一步地，步骤S30中，导电碳浆与稀释剂的比例为1:9、1:7、1:5、1:3或1:1。

进一步地，所述不锈钢丝网为304不锈钢材质。

一种三电极检测系统，由上述工作电极、参比电极以及对电极组成。

进一步地，所述参比电极为Ag/AgCl丝，所述对电极为Pt丝。

上述三电极检测系统在检测重金属离子中的应用。

上述三电极检测系统在检测水杨酸中的应用。