一种Ag/AgCl参比电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Ag/AgCl参比电极及其制备方法，属于电化学领域。其制备方法包括：以预处理干净后的Ag作为阳极，铂作为阴极，置于含碳酰胺和甜菜碱的电解液中，施加电流通过电化学原位转化生成Ag/AgCl参比电极。本发明专利技术提供的Ag/AgCl参比电极的制备方法，以全新银电极和使用后的银电极作为银电极基体，通过在电解液中添加助剂的作用下，电化学原位转化形成氯化银转化膜层，该AgCl转化膜的均一性和致密性好，膜层结合力强，使得膜层附着力强，不易脱落，能够满足一些电化学传感器的苛刻使用要求。同时，使得该氯化银膜层为均匀分布的氯化银纳米颗粒，增加了电极比表面积，所制备电极具有极高的电化学稳定性；且厚度均匀可控，实用性更强。用性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种Ag/AgCl参比电极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学领域，具体涉及一种Ag/AgCl参比电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]Ag/AgCl电极具有结构简单﹑性能稳定、可逆性好、温度系数较小等优点，特别是在高温高压下，水溶液体系中AgCl具有很小的溶解度，极高的稳定性，这些特性使其在一些要求苛刻的环境下对部分电化学参数(比如电流密度、阳极电压)进行测量方面得到了广泛的应用。目前Ag/AgCl电极制备方法有电解法、热分解法、粉末压片法和热浸涂法等。
[0003](1)电解法：银丝打磨干净，除去表面硫化物及氧化物，进行除油、活化和清洗等表面预处理工作，然后将银丝放到盐酸或NaCl溶液中进行电解即可制得。电解法因其自身的特点如可选择性地调节和控制电位或电流密度、电流方式，为制备粒径和形状可控的纳米微粒提供了一种方便可行的实验方法。但传统电解法所制备的AgCl粒径较大，膜层均匀性和致密性差，机械强度低，易脱落。
[0004](2)热分解法：在螺旋形铂丝上涂Ag2O和AgClO3的混合膏状物，然后在坩埚炉中650℃反应，使涂着物分解成Ag和AgCl，将制成的电极浸泡在稀盐酸中一段时间即可形成电极。热分解法因生成物不纯，且生成量难以控制，从而导致测量精度不足。
[0005](3)粉末压片法：粉压法是利用固相反应原理制备。由于粉压法制备的Ag/AgCl电极易于粉化剥离，从而导致电极导电性变差，且有限的裸露面积使得电极易受污染物覆盖，影响电极灵敏度。
[0006](4)热浸涂法：将一定配比的难溶金属盐原料加热到某一温度，使之保持熔融状态，然后将该种盐的金属基体浸入熔融的原料中，取出冷却使一定量的金属盐附着在金属基体表面，然后再将部分金属盐还原为金属制得电极。热浸涂完成以后需要对电极进行还原，分为化学还原(氢还原)和电化学还原(通入阴极电流)。使用热浸涂法制备的Ag/AgCl电极表面均匀性差，这是由电极表面存在晶体缺陷，其表面能不同所导致的。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种Ag/AgCl参比电极及其制备方法，解决了Ag/AgCl参比电极中氯化银膜层生成物不纯、易粉化剥离、膜层不均匀、膜层厚度不可控问题。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]本专利技术提供一种Ag/AgCl参比电极的制备方法，包括：
[0010]以预处理干净后的Ag作为阳极，铂作为阴极，置于含碳酰胺和甜菜碱的电解液中，施加电流通过电化学原位转化生成Ag/AgCl参比电极。
[0011]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，Ag的预处理方法包括：初次使用的Ag电极分别用1000目
‑
1200目的砂纸和1600目
‑
1800目的砂纸对Ag电极表面打磨，直至Ag电极表面光亮无明显划痕，分别在水和乙醇中超声清洗后，自然风干。
[0012]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，Ag的预处理方法包括：已使
用过的Ag电极放入浓氨水中浸泡，直至Ag电极表面的AgCl完全脱落，用水冲洗后在浓硝酸中活化，再用水清洗，自然风干。
[0013]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，所述电解液主体为KCl溶液。
[0014]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，所述电解液的浓度为0.5mol/L
‑
1.5mol/L。
[0015]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，含碳酰胺和甜菜碱的电解液的制备包括：将碳酰胺溶解在甜菜碱中配成0.5g/L
‑
2g/L的混合溶液，混合溶液和电解液按照体积比(1
‑
10):1000混合。
[0016]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，施加的电流为1.5mA/cm2～6mA/cm2的恒电流或间断电流。
[0017]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，采用恒电流时，电流持续时间为30min
‑
50min。
[0018]进一步地，在所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法中，采用间断电流时，以电流持续25s
‑
35s以及停止80s
‑
100s作为一个周期，循环12
‑
20个周期。
[0019]本专利技术还提供上述的Ag/AgCl参比电极的制备方法制得的Ag/AgCl参比电极。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0021]本专利技术提供的Ag/AgCl参比电极的制备方法，其方法简单、条件容易控制，大大提升了操作的可行性。该方法以全新银电极和使用后的银电极作为银电极基体，通过电化学原位转化生成Ag/AgCl参比电极，通过在电解液中添加助剂的作用下，电化学原位转化形成的氯化银转化膜层的均一性和致密性好，膜层结合力强，使得膜层附着力强，不易脱落，能够满足一些电化学传感器的苛刻使用要求。同时，使得该氯化银膜层为均匀分布的氯化银纳米颗粒，增加了电极比表面积，所制备电极具有极高的电化学稳定性；且厚度均匀可控，实用性更强。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
[0023]图1为本专利技术试验例1中氯化银膜层的表面形貌图；其中，图1(a)、(b)和(c)分别对应电流为6mA/cm2、3mA/cm2、1.5mA/cm2，电流持续30s，停止90s为一个周期，循环15个周期；
[0024]图2为本专利技术试验例2中氯化银膜层的表面形貌图；其中，图2(a)、(b)和(c)为电流3mA/cm2，电流持续时间分别为30、40、50min；
[0025]图3为本专利技术试验例2中氯化银膜层的截面图；图3(a)、(b)和(c)为电流3mA/cm2，电流持续时间分别为30、40、50min。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作
为对本专利技术的限定。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]本专利技术的方案为：
[0028]一种Ag/AgCl参比电极的制备方法，包括：
[0029]以预处理干净后的Ag作为阳极，铂作为阴极，置于含碳酰胺和甜菜碱的电解液中，施加电流通过电化学原位转化生成Ag/AgCl参比电极。
[0030]本方案首先对Ag电极进行预处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ag/AgCl参比电极的制备方法，其特征在于，包括：以预处理干净后的Ag作为阳极，铂作为阴极，置于含碳酰胺和甜菜碱的电解液中，施加电流通过电化学原位转化生成Ag/AgCl参比电极。2.根据权利要求1所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法，其特征在于，Ag的预处理方法包括：初次使用的Ag电极分别用1000目
‑
1200目的砂纸和1600目
‑
1800目的砂纸对Ag电极表面打磨，直至Ag电极表面光亮无明显划痕，分别在水和乙醇中超声清洗后，自然风干。3.根据权利要求1所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法，其特征在于，Ag的预处理方法包括：已使用过的Ag电极放入浓氨水中浸泡，直至Ag电极表面的AgCl完全脱落，用水冲洗后在浓硝酸中活化，再用水清洗，自然风干。4.根据权利要求1所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法，其特征在于，所述电解液主体为KCl溶液。5.根据权利要求4所述的Ag/AgCl参比电极的制备方法，其特征在于，所述电解液的浓度为0.5mol/L
‑
1.5mol...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓江海，李朋洲，夏小娇，王宏庆，傅晟伟，邱添，李志明，谢林甫，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：