System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种具有超薄离子通道的参比电极制造技术_技高网
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一种具有超薄离子通道的参比电极制造技术

技术编号:40879098 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-08 16:49
本发明专利技术公开了一种具有超薄离子通道的参比电极,包括绝缘管、内参比电极、导体和超薄离子通道,所述绝缘管内填充有电解液,所述内参比电极和导体设置于绝缘管内并分别由绝缘管的两端引出;所述绝缘管在内参比电极引出的一端设置有绝缘密封材料,在另一端设有贯穿孔,所述导体由贯穿孔引出,所述导体的外表面与贯穿孔周壁间留有尺寸小于50nm的缝隙,绝缘管内电解液通过所述缝隙连通外部电解液,形成超薄离子通道。本发明专利技术参比电极的电极电位为内参比电极的电极电位,相较于目前常用的商品化参比电极,具有稳定性高、漏液量极少、对电化学测试干扰小、保存条件简单且尺寸可控等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学和分析化学研究,具体涉及一种具有超薄离子通道的参比电极


技术介绍

1、由于电极的绝对电势值无法测量,因此人们指定一个电极的电势值为参照,再用它为参照来确定其他电极的电势的相对值。国际上(iupac)规定,标准氢电极的电势值为零,以它为基准进行比较所得的各个电极的相对电势值称为电极电势。

2、标准氢电极装置和实验流程均较麻烦,一般只用作一级基准,实际使用中常用一类微溶盐电极如甘汞电极、银-氯化银电极和汞-硫酸亚汞电极等作为二级基准。这类电极常称为参比电极。此类参比电极在使用过程中,要求内部的溶液如氯化钾、硫酸盐溶液缓慢流出,从而实现参比电极的导通。

3、参比电极已经广泛应用于各种电化学和电分析领域,但一些显而易见的问题至今仍未得到很好的解决。一是实验室常用的饱和甘汞或银-氯化银电极电极在其使用过程中,内部氯化钾溶液渗漏较快,会显著污染所研究的体系。为了克服该问题,现有解决方案通常是将多孔陶瓷塞换成纳孔玻璃塞、介孔聚合物塞等渗漏缓慢的材料,但是同时带来了制备复杂的缺点。特别是,这些纳孔材料导致参比电极的电阻高达mω量级,带来严重的噪音干扰,并且会导致rc常数的增加,降低电化学体系的响应速度。二是实验室常用的饱和甘汞电极或银-氯化银参比电极,由于电极末端需要使用多孔陶瓷塞,使得参比电极的尺寸往往较大,无法应用于一些诸如电化学扫描隧道显微镜、扫描电化学池显微镜、纳米孔、脑电极等需要微小参比电极的电化学研究中,因此这些研究中只能使用电位不稳定的金属准参比电极。发展电位稳定的微型参比电极,替代电位不稳定的金属准参比电极,对上述特殊电化学研究具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处,提供了一种具有超薄离子通道的参比电极,解决了上述
技术介绍
中内部溶液流失快导致的污染、电极尺寸大等问题。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:包括绝缘管、内参比电极、导体和超薄离子通道,所述绝缘管内填充有电解液,所述内参比电极和导体设置于绝缘管内并分别由绝缘管的两端引出;所述绝缘管在内参比电极引出的一端设置有绝缘密封材料,在另一端设有贯穿孔,所述导体由贯穿孔引出,所述导体的外表面与贯穿孔周壁间留有尺寸小于50nm的缝隙,绝缘管内电解液通过所述缝隙连通外部电解液,形成超薄离子通道。

3、在本专利技术中,所述导体的两个端面分别与绝缘管内电解液和外部电解液接触。

4、在本专利技术中,所述绝缘管的材质包括玻璃、石英、陶瓷、高分子材料。

5、在本专利技术中,所述绝缘密封材料包括环氧树脂堵头、封口膜、硅胶塞、热封管。

6、在本专利技术中,所述的内参比电极包括银-氯化银电极、甘汞电极、汞-硫酸亚汞电极、汞-氧化汞电极。

7、在本专利技术中,所述电解液包括氯化钾溶液、氯化钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸钠溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。

8、在本专利技术中,所述导体包括铂、金、银、铜、钯、铑、铱以及合金材料,还包括玻碳、碳棒、碳纤维、导电玻璃。

9、本技术方案参比电极的电极电位为其内置的参比电极的电极电位,具有与日常使用的商品化参比电极一致的电位响应,它与
技术介绍
相比,具有如下优点:

10、1.本方案使用一个导体代替普通参比电极中的多孔陶瓷塞,制备流程极其简便。

11、2.本方案可以通过改变绝缘管、内参比电极和导体的尺寸,即可将本参比电极的尺寸调整为适配各种应用场景,相较于商品化参比电极,可以非常容易实现微型化。

12、3.本方案导体与绝缘管之间的超薄离子通道极大降低了参比电极内部离子的泄露速率,显著降低对电化学体系的污染,其内阻与传统参比电极内阻相当,适用于包括微小体积电化学技术在内的几乎所有的电化学体系研究。

13、4.相较于普通参比电极需要保存在电解液中的苛刻条件,本方案所涉及的参比电极可以无需溶液保护直接放置在大气环境中,保存条件简单,并且可以长期保持电位的准确、稳定。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:包括绝缘管、内参比电极、导体,所述绝缘管内填充有电解液,所述内参比电极和导体设置于绝缘管内并分别由绝缘管的两端引出;所述绝缘管在内参比电极引出的一端设置有绝缘密封材料,在另一端设有贯穿孔,所述导体由贯穿孔引出,所述导体的外表面与贯穿孔周壁间留有尺寸小于50nm的缝隙,绝缘管内电解液通过所述缝隙连通外部电解液,形成超薄离子通道。

2.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述导体的两个端面分别与绝缘管内电解液和外部电解液接触。

3.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述绝缘管的材质包括玻璃、石英、陶瓷、高分子材料。

4.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述绝缘密封材料包括环氧树脂堵头、封口膜、硅胶塞、热封管。

5.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述的内参比电极包括银-氯化银电极、甘汞电极、汞-硫酸亚汞电极、汞-氧化汞电极。

6.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述电解液包括氯化钾溶液、氯化钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸钠溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。

7.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述导体包括铂、金、银、铜、钯、铑、铱以及合金材料,还包括玻碳、碳棒、碳纤维、导电玻璃。

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【技术特征摘要】

1.一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:包括绝缘管、内参比电极、导体,所述绝缘管内填充有电解液,所述内参比电极和导体设置于绝缘管内并分别由绝缘管的两端引出;所述绝缘管在内参比电极引出的一端设置有绝缘密封材料,在另一端设有贯穿孔,所述导体由贯穿孔引出,所述导体的外表面与贯穿孔周壁间留有尺寸小于50nm的缝隙,绝缘管内电解液通过所述缝隙连通外部电解液,形成超薄离子通道。

2.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述导体的两个端面分别与绝缘管内电解液和外部电解液接触。

3.根据权利要求1所述的一种具有超薄离子通道的参比电极,其特征在于:所述绝缘管的材质包括玻璃、石英、陶瓷、高分子材料。

【专利技术属性】
技术研发人员:朱梦媛包一凡王翔任斌
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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