一种稳定型碳糊电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稳定型碳糊电极的制备方法，属于电化学分析技术领域。本发明专利技术通过萤石矿粉与硅酸钠溶液为原料，制备晶化改性液并将碳糊电极置于改性液中，经高温晶化，将纳米冰晶石颗粒负载至碳糊电极材料表面，同时对碳糊电极表面进行修饰，形成稳定的氟铝酸根离子，降低材料表面能，使其测试完成后，降低被测物在材料表面的吸附率，改善碳糊电极表面物化性质的稳定性能，通过在电极表面晶化纳米冰晶石颗粒，通过电极表面纳米粒子的加入，有效地增加了电极面积，同时，由于纳米冰晶石成正电性，更有利于带负电的探针离子到达电极界面进行反应，有效提高碳糊电极对信号的响应效果，使碳糊电极具有优异的灵敏度。

Preparation method of a stable carbon paste electrode

The invention relates to a preparation method of a stable carbon paste electrode, which belongs to the field of electrochemical analysis technology. The invention of fluorite ore powder and by sodium silicate solution as raw material, preparation and crystallization of modified liquid will be placed on the carbon paste electrode modified by high temperature liquid, crystallization, nano particles to the surface load of cryolite carbon paste electrode material, and surface modification of carbon paste electrode, the formation of aluminum fluoride ion stability, reduce material the surface energy, the test is completed, reducing analyte adsorption on the surface of the rate, improve the stability performance of carbon paste electrode surface physicochemical properties, the crystallization of the electrode surface by adding nano particles of cryolite, nanoparticles electrode surface, effectively increasing the electrode area, at the same time, due to the positively charged nano cryolite into. The probe is more conducive to the negatively charged ions to the electrode interface reaction, effectively improve the response effect of carbon paste electrode on the signal, the carbon paste electrode has excellent sensitivity Degree.

【技术实现步骤摘要】
一种稳定型碳糊电极的制备方法
本专利技术涉及一种稳定型碳糊电极的制备方法，属于电化学分析

技术介绍
在电分析研究中，碳糊电极由于具备一些特殊的性能如背景电流小、表面易于更新、较宽的电位宽口、较长的使用寿命等，在电分析化学领域发挥着越来越重要的作用。所谓碳糊电极，就是首先将导电性的石墨粉与憎水性的粘合剂以一定比例充分混合制成糊状物，然后将其填入电极管中或涂在电极棒表面而制成的一类电极。制备碳糊电极所用的材料、电极表面状态等都会影响电极的性能。所以，碳糊电极的制备是一项基本而又重要的工作。随着电分析化学发展，各种检测的需求对电极性能的要求也日益提高，单碳糊电极纯的碳糊电极应用受到限制，化学修饰碳糊电极应运而生。化学修饰碳糊电极是在碳糊电极的基础上，结合化学修饰电极的优点，在碳糊中修饰一定量的合适的修饰剂，赋予其一些特殊的性能。但是化学修饰碳糊电极在现有使用过程中还存在有许多缺陷，首先，测试数据不稳定，由于每次测定后，由于被测物被大量吸附在修饰碳糊电极表面，每次测定需对电极进行更新，导致测试电极表面物化性能不够稳定，其次，现有电极材料测试时响应时间较长，需大量时间进行前期处理，比较费时，所以制备一种稳定测试且省时间、快速测量的碳糊电极材料很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有的碳糊电极每次测定需对电极进行更新，导致测试电极表面物化性能不够稳定，其次，现有电极材料测试时响应时间较长的缺陷，提供了一种稳定型碳糊电极的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得碳糊浆料；（2）将碳糊浆料填充至模具中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按经活化得活化电极；（3）按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并油浴加热，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化6～8h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，二次陈化2～3h；（4）待二次陈化完成后，离心分离并收集得上层清液，按重量份数计，分别取45～50份上层清液、10～15份硫酸钠、5～8份硫酸铝、5～6份聚乙烯醇和3～5份冰醋酸搅拌混合，超声分散得改性液；（5）按质量比1:15，将活化电极完全浸泡至改性液中，油浴加热至干，得干燥电极并用去离子水冲洗，真空冷冻干燥得一种稳定型碳糊电极。步骤（2）所述的模具为2～3mm的聚四氟乙烯材料电极管。步骤（2）所述的活化电极活化步骤为，按质量比1:8，将碳糊电极浸泡至质量分数8％氢氧化钠溶液中，随后采用循环伏安法在0.8～1.0V电位窗口中扫描45～50圈，将碳糊电极取出并真空干燥，得活化电极。步骤（5）所述的油浴加热温度为120～130℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术通过萤石矿粉与硅酸钠溶液为原料，制备晶化改性液并将碳糊电极置于改性液中，经高温晶化，将纳米冰晶石颗粒负载至碳糊电极材料表面，同时对碳糊电极表面进行修饰，形成稳定的氟铝酸根离子，降低材料表面能，使其测试完成后，降低被测物在材料表面的吸附率，改善碳糊电极表面物化性质的稳定性能；（2）本专利技术通过在电极表面晶化纳米冰晶石颗粒，通过电极表面纳米粒子的加入，有效地增加了电极面积，同时，由于纳米冰晶石成正电性，更有利于带负电的探针离子到达电极界面进行反应，有效提高碳糊电极对信号的响应效果，使碳糊电极具有优异的灵敏度。具体实施方式按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，待球磨完成后，过200目筛得碳糊浆料，将碳糊浆料填充至内径为2～3mm的聚四氟乙烯材料电极管中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按质量比1:8，将碳糊电极浸泡至质量分数8％氢氧化钠溶液中，随后采用循环伏安法在0.8～1.0V电位窗口中扫描45～50圈，将碳糊电极取出并真空干燥，得活化电极；按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并置于120～130℃下油浴加热，待油浴加热25～30min后，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化6～8h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，静置陈化2～3h后，在2500～3000r/min下搅拌混合10～15min，收集得上层清液；按重量份数计，分别取45～50份上层清液、10～15份硫酸钠、5～8份硫酸铝、5～6份聚乙烯醇和3～5份冰醋酸置于搅拌机中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，得改性液，按质量比1:15，将活化电极完全浸泡至改性液中，再在120～130℃下油浴加热至干，得干燥电极并用去离子水冲洗3～5次后，真空冷冻干燥得一种稳定型碳糊电极。实例1按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，待球磨完成后，过200目筛得碳糊浆料，将碳糊浆料填充至内径为2mm的聚四氟乙烯材料电极管中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按质量比1:8，将碳糊电极浸泡至质量分数8％氢氧化钠溶液中，随后采用循环伏安法在0.8V电位窗口中扫描45圈，将碳糊电极取出并真空干燥，得活化电极；按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并置于120℃下油浴加热，待油浴加热25min后，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化6h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，静置陈化2h后，在2500r/min下搅拌混合10min，收集得上层清液；按重量份数计，分别取45份上层清液、10份硫酸钠、5份硫酸铝、5份聚乙烯醇和3份冰醋酸置于搅拌机中，搅拌混合并置于200W下超声分散10min，得改性液，按质量比1:15，将活化电极完全浸泡至改性液中，再在120℃下油浴加热至干，得干燥电极并用去离子水冲洗3次后，真空冷冻干燥得一种稳定型碳糊电极。实例2按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h，待球磨完成后，过200目筛得碳糊浆料，将碳糊浆料填充至内径为3mm的聚四氟乙烯材料电极管中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按质量比1:8，将碳糊电极浸泡至质量分数8％氢氧化钠溶液中，随后采用循环伏安法在0.9V电位窗口中扫描47圈，将碳糊电极取出并真空干燥，得活化电极；按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并置于125℃下油浴加热，待油浴加热27min后，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化7h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，静置陈化3h后，在2750r/min下搅拌混合12min，收集得上层清液；按重量份数计，分别取47份上层清液、12份硫酸钠、7份硫酸铝、6份聚乙烯醇和4份冰醋酸置于搅拌机中，搅拌混合并置于250W下超声分散12min，得改性液，按质量比1:15，将活化电极完全浸泡至改性液中，再在12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定型碳糊电极的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得碳糊浆料；（2）将碳糊浆料填充至模具中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按经活化得活化电极；（3）按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并油浴加热，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化6～8h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，二次陈化2～3h；（4）待二次陈化完成后，离心分离并收集得上层清液，按重量份数计，分别取45～50份上层清液、10～15份硫酸钠、5～8份硫酸铝、5～6份聚乙烯醇和3～5份冰醋酸搅拌混合，超声分散得改性液；（5）按质量比1:15，将活化电极完全浸泡至改性液中，油浴加热至干，得干燥电极并用去离子水冲洗，真空冷冻干燥得一种稳定型碳糊电极。

【技术特征摘要】
1.一种稳定型碳糊电极的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:6，将石蜡油与石墨颗粒搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得碳糊浆料；（2）将碳糊浆料填充至模具中，重复以铜棒将碳糊压实，再在电极管另一端插入铜丝并将其固定，挤出表面碳糊并抛光打磨，得碳糊电极，按经活化得活化电极；（3）按质量比1:5，将萤石矿粉末添加至1mol/L硅酸钠溶液中，搅拌混合并油浴加热，得混合液，用冰醋酸调节混合液pH至3.0，静置陈化6～8h后，再用质量分数15％氨水调节pH至8.0，二次陈化2～3h；（4）待二次陈化完成后，离心分离并收集得上层清液，按重量份数计，分别取45～50份上层清液、10～15份硫酸钠、5～8份硫酸铝、5～6份聚乙烯醇和3～5份冰醋酸搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩明，季美，
申请(专利权)人：常州市丰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32