[发明专利]一种具有微触角形貌的聚吡咯电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电高分子电极，尤其是涉及一种具有微触角形貌的聚吡咯电极的制备方法。

背景技术

生物传感器被广泛应用于医疗保健、工业过程控制和环境检测方面。电化学生物传感器电极(即信号转换部分)包括薄膜电极、丝网电极和修饰电极等。修饰电极主要包括高分子电极和碳糊电极等(Eggins，B.R.，Chemical sensors and biosensors，2002：7-10，46-49，72-73.)。聚吡咯(PPy)由于具有较低的成本、容易制备、较好的导电性、光电性、热电性、较好的生物细胞相容性、可在常温或低温下使用，可以方便地沉积在各种基片上等优点(参考文献：Iroh J O，W illiam s C.Synth.M et.，1999，99：1-8)，因而可用于制备生物传感器修饰电极(参考文献：Zeng K，Tachikawa H，Zhu Z Y.Anal.Chem.，2000，72：2211-2215.；Mikito Y，Takashi N，Tomoyuki H.Sens.Actuators，2000，B66(1-3)：77-79.；Kemp N T，F lanagan G U，Kaiser A B.Synth.Met.，1999，101：434-435.；Lin C W，Yang J Y，Hwang B J.J.Chin.Inst.Chem.Eng.1999，30：449-456)具有微触角形貌的聚吡咯电极即是电导装置，又可固定化生物活性物质(如酶、抗原和抗体等)，因此具有应用价值，其制备方法主要有模板法(参考文献：Oh S W，Woo R H，Lee C H，et al.[J].Curr Appl Phys，2005，5(1)：55-58；Che G，Lakshmi B B，Fisher E R，etal.[J].Nature，1998，393：346-347；Jerome C，Labaye D E，Jerome R.[J].Synth Met，2004，142：207-216；Martin C R.[J].Science，1994，266：1961-1966；Martin C R.[J].Chem Mater，1996，8(9)：2382-2390)和非模板法(参考文献：Cai X W，Gao J S，Xie Z X.Langmuir，1998，14：2508-2514.Ge D T，Wang J X，Wang Z.Synth.Met.，2002，132：93-95.Seo I，Pyo M，Cho GJ.Langmuir，2002，18：7253-7257)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有微触角形貌的聚吡咯电极及其制备方法。

本发明所述的一种具有微触角形貌的聚吡咯电极为三层结构，在塑料板层上表面为镀金层，在镀金层上表面为具有微触角形貌的聚吡咯沉积层，在塑料板层、镀金层和具有微触角形貌的聚吡咯沉积层的一侧设有电极引出端。

本发明所述的一种具有微触角形貌的聚吡咯电极的制备方法包括以下步骤：

1)将吡咯常压蒸馏，取128～131℃的馏分，在氮气气氛下冷藏；

2)将高氯酸锂或对甲苯磺酸钠溶于水中，得到溶液A；

3)在溶液A中，加入步骤1)所得的吡咯，通氮气，得溶液B，吡咯的摩尔浓度与高氯酸锂或对甲苯磺酸钠的摩尔浓度比为1∶(0.1～5)；

4)将塑料板打磨后放入水溶液中超声波清洗，真空干燥；

5)将真空干燥后的塑料板喷金，得镀金塑料板电极；

6)在三电极电解池中，将镀金塑料板电极作为工作电极，铂片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，溶液B作为支持电解液，在冰水浴中恒电位聚合，真空干燥，得具有微触角形貌的聚吡咯电极。

所述的塑料板可为聚氯乙烯板或聚酯板。将塑料板打磨可先用氧化铝砂纸打磨，然后采用金相砂纸打磨。喷金的时间可为1～10min。在冰水浴中恒电位聚合的恒电位最好为0.6～6V，聚合的时间最好为10～120min。对所得的具有微触角形貌的聚吡咯电极可在常温下进行循环伏安法、电化学阻抗法和扫描电镜等性能测试和表征。

本发明所得的具有微触角形貌的聚吡咯电极成本低廉，制作过程简单。本发明采用非模板恒电位法，与现有的模板法相比，本发明操作简单、过程快捷。与现有的非模板扫描探针显微镜法、复合电极法、嵌段共聚物分子自组装法比较，本发明还具备以下优点：合成操作简单，聚吡咯触角数量多，触手长度分布广，触角长度粗细和样品电阻性可通过聚合时间和支持电解质控制，最终电极比表面大，稳定性高，电阻性较好。

附图说明