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IDA 电极

IDA 电极

IDA(叉指阵列) 电极是为了能使用及其少量的试样进行电化学测量而研发的。IDA 电极可应用于检测和分析少量试样中的化合物。IDA电极采用半导体微细加工工艺制作,电极由 65 对叉指构成。在每对叉指中,一个起氧化电极和另一个起还原电极的作用。


  • 特点
  • 氧化还原循环
  • 尺寸
  • 系列
  • 操作方法
  • 注意
  • 链接

・高灵敏度的 CV 测量
・少量试样的电化学测量
・小型一体化
・高速响应
・电导率测量
电极示意图

应用实例

・高压液相色谱测量用电极
・电化学测量电极
・生物传感器/化学传感器电极
・化学修饰电极
・化学反应过程控制
IDA电极放大图


使用叉指阵列电极的CV测量

IDA电极是如指状或梳状的面内有周期性图案的电极对的集合体,一方为产生电极,另一方为收集电极,从而能够在电极上实现如下图及右侧动画图中,表示的电化学氧化还原循环反应。
通过在电极上发生的氧化还原循环反应,提高了电极反应的电流值,从而达到提高测量灵敏度的目的。在使用常规的工作电极对少量的试样溶液进行电化学分析测量时,试样将因电解而消耗殆尽。 然而使用这种叉指阵列电极,即使氧化还原反应反复发生, 也不会耗尽试样物质。

IDA 双电极测量方式的氧化-还原循环反应  双电极上的氧化-还原循环反应
关键词    扩散 & 浓度梯度

试样溶液中的反应物经扩散传质迁移到电极表面上发生氧化/还原反应。扩散是物质分子从高浓度向低浓度方向迁移的的物理现象。

如图1所示, 65对叉指产生/收集电极上不断进行电化学氧化还原循环反应。这种反应能显著提高电极的检测灵敏度。另外当选择(氧化 - 还原)双电极测量方式时,试样物质会被保留,而不会象单电极测量方式那样,在测量时试样物质被消耗殆尽。

单电极测量方式中,电流响应减小,因电解消耗了试样物质使得电流变得非常小。
单电极测量方式
与单电极测量方式相比,双电极测量方式的电流值增加到约30倍左右。(点击右图可看放大图) 实验数据
ZoomZoom



IDA电极示意图

用IDA电极测量不同体积的二茂铁试样 [(a),(c): 10 µL , (b),(d): 0.2 µL]在不同的测量方式[双电极测量方式: (a),(b);单电极测量方式: (c),(d)]下得到的循环伏安图如下所示。测量结果表明,因测量方式不同会使电极上的响应信号差异非常明显。在双电极测量方式(a),(b)下,收集电极的还原电流信号随产生电极的氧化电流增加而增强,并且电流值不受试样溶液体积大小的影响,仅取决于试样的浓度。
与其对比,在单电极测量方式中,(d)的试样溶液由于体积(0.2 µL)很小,在实验过程试样很快就被消耗掉,因此电极上的响应信号与体积较大的(c)(10 µL)相比显相当微弱。单电极测量方式的反应电流值不仅与浓度有关还受试样溶液体积大小的影响。

用IDA电极测量的伏安图


IDA(叉指阵列)电极 石英基板尺寸
宽度 12.0±0.1 mm
长度 20.0±0.1 mm
厚度 0.5 mm
电极材料层厚度
Au 90 nm
Pt
C 1.2±0.1 µm
ITO 100 nm
粘合层及钝化膜的厚度
Ti 约10 nm
(∗仅用于金和铂材料)
钝化膜 约 1 µm


IDA 电极放大图

IDA(叉指阵列)电极
产品编号. 品名 宽度 (µm) 间隔 (µm) 长度 (mm) 叉指数 (对) 电极层厚度
012125 IDA 电极 ( 金 ) 10 5 2 65 90 nm
012126 IDA 电极 ( 铂 ) 10 5 2 65 90 nm
012127 IDA 电极 ( 碳 ) 10 5 2 65 1.2 +/- 0.1 µm
012128 IDA 电极 (ITO) 10 5 2 65 100 +/- 20 nm
012129 IDA 电极 ( 金 ) 3 3 2 65 90 nm
012130 IDA 电极 ( 铂 ) 3 3 2 65 90 nm
012257 IDA 电极 ( 金 ) 2 2 2 65 90 nm
012258 IDA 电极 ( 铂 ) 2 2 2 65 90 nm
无钝化膜的 IDA 电极
012259 无钝化膜IDA 电极 ( 金 ) 10 5 2 65 90 nm
012262 无钝化膜IDA 电极 ( 铂 ) 10 5 2 65 90 nm
012266 无钝化膜IDA 电极 ( 碳 ) 10 5 2 65 1.2 +/- 0.1 µm
012265 无钝化膜IDA 电极 ( ITO ) 10 5 2 65 100 +/- 20 nm
012260 无钝化膜IDA 电极 ( 金 ) 3 3 2 65 90 nm
012263 无钝化膜IDA 电极 ( 铂 ) 3 3 2 65 90 nm
012261 无钝化膜IDA 电极 ( 金 ) 2 2 2 65 90 nm
012264 无钝化膜IDA 电极 ( 铂 ) 2 2 2 65 90 nm
可选购品项
011066 IDA 电极连线套件
011464 参比电极用 Ag/AgCl 油墨 (2.0 mL)


金及铂金属层下的钛粘合层的厚度为约10nm,因此涂层总厚度为100nm。

测量前的准备操作

使用IDA电极进行高灵敏度氧化还原反应检测必须使用双恒电位仪。
此外,如使用CS-3A 电化学池支架屏蔽箱,可减少噪音对测量的影响。还有如果想要得到稳定的参比电极电势的话,建议在参比电极的位置涂上Ag/AgCl 油墨 。


IDA电极使用注意点


IDA的电极是一个非常灵敏的产品。 为能正常使用电极,请务必参考以下对IDA电极的保存和处理的一些注意事项。

收到新电极后的注意点

在收到新商品之后,建议使用检测仪(如电阻测量仪)测量两个工作电极间的电阻,如电极之间为绝缘状态,说明电极正常。

打开包装时的注意点

  1. 当打开包装取出电极时,请用手指捏住石英玻璃基板的边缘或用镊子小心夹住基板慢慢取出。因玻璃基板较薄,如用力不当或用力过猛时易折断损坏,请注意。
  2. 不要直接触摸电极表面图形薄层部分。如果不小心触摸了图形区域,会污染电极表面或使表面涂层剥离而损坏电极。

实验测量使用前清洗电极的注意点

  1. 不得使用超音波清洗器清洗电极。
  2. 请勿用强酸或强碱溶液清洗电极。
  3. 请勿用除臭氧净化器清洗电极。
  4. 不要划伤电极表面,以避免图案区域的导电率下降或失去导电性能。
  5. 如果想用有机溶剂清洗电极,只能用丙酮或乙醇冲洗。请勿将电极浸入有机溶剂中,以免电极图形和钝化膜的剥离。

测量时的注意点

  1. 不能在高和低温下使用该电极。
  2. 请勿在强酸或强碱溶液中使用电极
  3. 请勿外加过高的氧化或还原电势。
  4. 请自行负责对电极的物理或化学修饰改性后的结果,修饰改性过的电极不在我们质量保证范围内。
  5. 电极被设想为一次性使用。不提倡电极的再利用。

保管电极时的注意点

如果想长期保管电极,就尽量避免电极受热或受潮。请将电极放在洁净的环境,如干燥器中保管。


提醒

对测量不产生影响的在任何外观上的缺陷 (例如: 引线面上的小孔, 玻璃毛刺) 不在保修范围之内。

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