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- 碳糊电极
- 外文名
- Carbon paste electrode
- 所属学科
- 电分析化学
碳糊电极（CPE）是一种由导电碳粉和粘合剂的混合物制成的一种新型电极。
碳糊电极具有制备方法简单、使用成本低、电极表面易更新、背景电流小、电位窗口宽等优点而被广泛应用于电化学研究。但由于制备过程中加入了不导电的粘合剂而降低了灵敏度。因此，制备碳糊电极时常加入修饰剂以提高电极的电化学性能。
石墨和粘合剂是碳糊电极主要组成部分，其中石墨的性质影响着碳糊电极的电化学性能。碳糊电极中的石墨粉通常具有以下几个特点：（1）粒径在微米范围内；（2）颗粒大小均匀；（3）化学纯度高；（4）吸附能力低。从早期对碳糊电极的研究到现在，烟煤、多孔碳、碳纳米管、乙炔黑等碳质材料都可以用于制备碳糊电极，但最常使用的是直径为5–20 μm的光谱石墨 [6]。这种光谱石墨制备的碳糊电极具有更好的重现性和更小的背景电流。
液体石蜡、硅油、矿物油等有机液体可作为制备碳糊的粘合剂，其作用是连接石墨颗粒。其中，最常使用液体石蜡作为粘合剂制备碳糊电极。碳糊电极中的粘合剂通常具有以下几个特点：（1）化学性质稳定；（2）粘度高；（3）挥发性低；（4）在溶液中的溶解度小；（5）不溶于有机溶剂。近年来，一些研究报道了使用高导电率和高粘度的离子液体代替液体石蜡制备碳糊电极。以离子液体作为粘合剂制备的碳糊电极具有良好的热稳定性、化学稳定性和防污性能 [7]。此外，离子液体良好的溶解能力和高粘度使石墨颗粒之间联系紧密，从而提高了碳糊电极的电子传递能力 [8]。
石墨粉和粘合剂的用量和比例影响着碳糊电极的电化学性能。在制备过程中若加入过量的粘合剂会使碳糊电极电阻变大，响应电流减小，灵敏度降低。反之，石墨颗粒之间的连接性变差使碳糊容易从电极腔体中脱落。所以，如何使两者充分混合成为制备工艺中至关重要的一步。一般将适量石墨粉和粘合剂用玻璃棒在研钵中充分混合，然后用钵杵缓慢研磨几分钟。随后，用刮刀将混合物从研钵壁上缓慢刮下并进行再次研磨。重复多次以上步骤即可获得混合均匀的碳糊。将得到的碳糊填充进电极管中并充分压实，在电极的另一端插入细铜丝即可。如果混合物在电极管中没有被压实则会导致电极局部电阻过大从而影响电流响应。
