化学修饰电极的制备方法

化学修饰电极(CME)——共价键结合法荣广健化学一班•这是最早采用的化学修饰法。在电极表面上欲得到高浓度的功能团，首要的是向电极表面引入可供键合的基团。•修饰方法一般分为二步进行：第一步是电极表面的预处理，第二步是做表面有机合成，最后把目的功能团键合于电极上。•用共价键合法制各化学修饰电极的性能稳定，但在金属表面形成的修饰膜是单分子层。•金属或金属氧化物电极进行化学键合法修饰的方法如下:•将电极表面经过如上所述的适当化学前处理引入一OH基团。然后使电极表面的-OH基团与有机硅化合物作用,把含官能团R的化学活性物质键合到电极表面。再将电活性基团与有机硅化合物中的官能团R作用修饰到电极上去。或预先使有机硅试剂与电活性物质结合后,再用上法键合到电极上去,达到修饰的目的。另外也可以通过含电活性物质的试剂与电极表面一OH基团的直接化学反应结合到电极表面,修饰过程如图所示。石墨体系电极的化学修饰过程•已知处于含氧气氛中的石墨，其表面上常有一COOH、一CO、一OH、一内酯等基团存在。电极预处理多用空气氧化法来导人含氧基，但其浓度不高，而且只在与碳层垂直的棱面上产生，在与碳层平行的基面无反应。若用高锰酸钾、重铬酸钾、浓硝酸及过氯酸钠等做湿法氧化处理，就能导人相当量的含氧基(0~10一９克分子/厘米2)。此法手续简便，但存在试剂沾污不易清除的缺点。•最好采用氧等离子体处理(或先用氢等离子体刻蚀后再与氧接触，或与微波产生的原子态的氧反应)，导入的含氧基浓度较高，速度快，也无沾污而且重现性也好。为进一步提高相同的含氧基的浓度，还可在氧化后再用还原剂，如氯化锂铝、硼化氢、硼氢化钠、硫代硫酸钠等进行还原处理，使石墨表面的含氧基均变为-OH基，提供了高浓度的为键合反应的基团。常用硝化剂如混合酸处理，也可在电极表面上直接导人胺基，或先用氢等离子体清洁石墨表面，再与含一NH2的试剂反应;甚至还可用氨等离子体直接向电极表面导入胺基。•此外，将碳纤维在真空中加热到1000℃以上，清除氧化物就会使电极表面活化，冷却到室温后，与溴化乙烯或卤化丙烯相接触而导入卤基。石墨体系电极的化学修饰过程