A-微电极多孔电极粉末微电极-陆君涛(武汉大学).pdf

第17次全国电化学会议 电化学基本测试技术讲座 微电极  多孔电极  粉末微电极 陆君涛 武汉大学 化学与分子科学学院 2013.11.苏州 (超)微电极 (Ultra)microelectrodes “Since the first edition (1980), no advance has changed electrochemical science to a greater degree than the advent of UMEs, which occurred principally through the independent work of Wightman and Fleischmann and their coworkers abut 1980. These devices have extended electrochemical methodology into broad new domains of space, time, chemical medium, and methodology.” A.J. Bard L.R. Faulkner, Electrochemical Methods, 2nd edition (2001) 小到何时称为“微” Microelectrode (ME) Ultramicroelectrode (UME) “至少一维在0.1~25mm范围的电极称为微电极”(Bard Faulkner) (至多有一维尺寸大于25mm 。) 上限25mm 扩散层厚度不进入自然对流区 下限0.1mm 扩散层厚度远大于双电层厚度 微电极种种 球 半球 盘 柱 带 环 组合微电极 微电极优点一览 显而易见的优点 (与 “小”相联系) • 经济性 节省电极材料 药品(如贵重生物制品) 罕有样品(如文物) • 空间分辨率高 扫描电化学显微镜 • 安全性 (爆、毒有限) 深层次的优点 小IR降 大扩散电流密度 稳扩散电流 快 (RC常数小) 微电极 电化学特点之一： IR降小 IR降对电化学测量的影响 “微电极IR降小”并非因为电流小 比较不同实验方法的IR降，应在相同电流密度下比。 决定IR降的关键：单位电极面积的溶液电阻  单位电极面积的溶液电阻R* ： IR = (j A ) (r d/A) =j r d R* = RA =r d IR = j R * d 为参比电极与工作电极间距离 微半球电极的溶液电阻 R= r / 2pr0 【例】 r= 10 Wcm, r =0.001cm, R  1600W 0   微电极溶液电阻集中于很小空间。  溶液电阻很大。  参比电极总在 “无穷远”处，故微电极测量不讲究参比电极位置。 微半球电极单位面积溶液电阻