專利名稱：電化學(xué)現(xiàn)場sers光譜原位池用工作電極及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光譜儀器檢測領(lǐng)域，具體涉及一種電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池用工作電極及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電化學(xué)現(xiàn)場表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)一般是通過安置于Raman光譜儀中的專門設(shè)計(jì)與制作的光譜電化學(xué)原位池，在工作電極表面實(shí)施電化學(xué)過程的同時，借助于激光探針與電極表面吸附物種間所產(chǎn)生的表面增強(qiáng)Raman散射效應(yīng)表征電極表面吸附物種的種類及其結(jié)構(gòu)隨著電位等電化學(xué)參數(shù)的變化情況。它已成為材料科學(xué)、表面科學(xué)與生物科學(xué)等研究領(lǐng)域中一種十分重要的表征與分析技術(shù)。這一技術(shù)的核心在于將電化學(xué)測試體系的組成要素與光譜測試所需條件有機(jī)地集成在一起，即要求科學(xué)合理地設(shè)計(jì)光譜電化學(xué)原位池，以滿足在進(jìn)行電化學(xué)過程的同時有效地采集SERS光譜信號的要求。而要保證SERS光譜信號采集的效率，依據(jù)SERS光譜的原理，對于工作電極的表面有著特殊的要求，即要求其能達(dá)到納米尺度的粗糙化效果。這通常是通過對工作電極進(jìn)行預(yù)先處理來實(shí)現(xiàn)，具體包括各種電化學(xué)、化學(xué)以及物理等方法，其效果不盡相同。迄今，就Raman光譜測試系統(tǒng)本身而言，其發(fā)展日臻成熟與完善，將其應(yīng)用于電化學(xué)現(xiàn)場的SERS光譜研究，實(shí)質(zhì)是利用SERS基底表面吸附物質(zhì)分子對入射光所產(chǎn)生的頻率位移的這一光散射現(xiàn)象，將單色入射激發(fā)光引至經(jīng)電極電位調(diào)制的SERS基底表面(即工作電極表面)，測定SERS光譜信號后分析其與電極電位或電流強(qiáng)度等電化學(xué)參數(shù)間所存在的變化關(guān)系。這一技術(shù)憑借Raman光譜原理本身以及SERS效應(yīng)較好地解決了作為溶劑的水的干擾，而且在一定程度上也抑制了熒光的干擾，使其較紅外光譜技術(shù)能更加有效地應(yīng)用于電化學(xué)過程研究。電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜技術(shù)的主要測量裝置包括拉曼光譜儀、電化學(xué)工作站與電化學(xué)原位拉曼光譜池這三個部分。前兩部分都有現(xiàn)成的功能齊全的商品化儀器可以配套，而原位拉曼光譜池則多是由各實(shí)驗(yàn)室依據(jù)各自研究的需要自行設(shè)計(jì)加工而成，但總體結(jié)構(gòu)均能滿足電化學(xué)三電極體系與SERS光譜測量的要求，其中的工作電極則通常使用純度較高的金，銀，銅等金屬材料制備而成。傳統(tǒng)的電化學(xué)原位拉曼光譜池裝置，其結(jié)構(gòu)可以參閱上海師范大學(xué)錢慶慶的《自組裝單層膜結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)及天青蛋白在單層膜表面吸附的SERS光譜研究》及張玲的《天青蛋白在自組裝單分子膜上的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜研究》。此結(jié)構(gòu)適合于金，銀材質(zhì)等棒狀金屬電極作為工作電極的電化學(xué)原位拉曼光譜量測。裝置本身結(jié)構(gòu)經(jīng)過不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì) 雖然已能夠滿足電化學(xué)現(xiàn)場的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號采集，但是也存在著工作電極預(yù)處理步驟繁瑣、花費(fèi)時間長等不足。而且，更為關(guān)鍵的是由于不能夠保證每一次工作電極的預(yù)處理效果完全一致，使用原有的裝置所采集的SERS光譜信號其穩(wěn)定性與重現(xiàn)性很差，這一難題長期困擾著人們，尤其對于將SERS光譜應(yīng)用于定量化學(xué)分析的人員，更是一項(xiàng)亟待解決的難題。采用傳統(tǒng)金屬電極的原位池其SERS光譜信號穩(wěn)定性與重現(xiàn)性差的原因主要在于金，銀等棒狀金屬電極作為工作電極用于SERS光譜(含電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜)表征時，所使用的金屬電極材料的種類及其純度不盡相同、用于激發(fā)SERS活性的電極粗糙化預(yù)處理方法多種多樣、操作者的熟練程度及其處理細(xì)節(jié)也不完全一致?；谝陨弦蛩氐挠绊?，實(shí)際所使用的電極其表面粗糙化程度及其SERS活性的空間分布存在著很大的差異，由此造成所采集的SERS光譜其重現(xiàn)性及穩(wěn)定性很差。這就大大限制了傳統(tǒng)的電化學(xué)原位拉曼光譜池在對光譜信號穩(wěn)定性與重現(xiàn)性有較高要求的定量分析領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著SERS光譜技術(shù)日益發(fā)展成熟與普及應(yīng)用，人們對于SERS光譜技術(shù)的定量分析應(yīng)用有著愈來愈迫切的需求。為此，研制SERS光譜信號具有良好穩(wěn)定性與重現(xiàn)性的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜采集裝置以適應(yīng)SERS光譜定量分析技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池用工作電極，一種該工作電極的制備方法和一種應(yīng)用該工作電極的原位池，在有效保證SERS光譜信號采集的前提下，解決了應(yīng)用傳統(tǒng)電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池進(jìn)行SERS光譜采集時信號穩(wěn)定性與重現(xiàn)性差的問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池用工作電極，包括銦錫氧化物(ITO)玻璃基底，所述基底經(jīng)娃燒化處理并有序組裝有納米級Au或Ag粒子。所述納米級Au或Ag粒子其粒徑約為50 70nm。所述工作電極的制備方法，包括以下步驟(I)將ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗15 25min，然后用含有雙氧水和氨水的混合溶液沸騰處理25 35min ；(2)將清洗好的ITO玻璃片置于0. 15 0. 25mol L—1的APTMS (3_氨丙基三甲氧基硅氧烷)、3-MPTMS(3-巰丙基三甲氧基硅烷)或APTES (3-氨丙基三乙氧基硅烷)的水溶液中浸泡I 24h，清洗，吹干，然后在100 110°C恒溫處理25 35min ；(3)在室溫下，將經(jīng)步驟⑵處理后的ITO玻璃片直接浸入0. 40
0.50X10_1°mol/L的粒徑為50 70nm金溶膠或銀溶膠中6 12h。步驟⑴混合溶液中雙氧水的濃度為2. 5wt % 7. 5wt %,氨水的濃度為
1.5wt % 5wt % o在此過程中，借助于靜電作用或化學(xué)成鍵作用金或銀納米粒子將自發(fā)地組裝到硅烷化的ITO基底表面。其中，若ITO基底硅烷化后表面為氨基基團(tuán)，則可以通過適當(dāng)調(diào)控介質(zhì)的酸堿性來實(shí)現(xiàn)表面荷負(fù)電的金納米粒子在荷正電的氨基質(zhì)子化的硅烷化ITO基底表面的有序組裝；若ITO基底娃燒化后表面為疏基基團(tuán)，則可以通過疏基與金或銀納米粒子間的化學(xué)成鍵作用而實(shí)現(xiàn)其有序組裝。本發(fā)明還提供另外一種僅組裝Au粒子的電極，其前兩步與上述步驟(I)、(2)相同，后續(xù)步驟為在室溫下，將經(jīng)步驟(2)處理后的ITO玻璃片浸入0. 40 0. 50X lO.mol/L的粒徑為30 50nm金溶膠中6 12h ;在金屬納米粒子有序組裝之后，再采用電化學(xué)沉積方法來進(jìn)一步調(diào)節(jié)原有粒徑為30 50nm的金納米粒子的粒徑，即把組裝有粒徑為30 50nm金納米粒子的ITO玻璃片浸入到含有HAuCl4 (濃度為0. 5 I. 5mmol/L)與NaClO4 (0. 05 0. 15mol/L)的水溶液中，在-0. 038 -0. 045V(vs. SCE)的電位下進(jìn)行電沉積5 9分鐘。其中的NaClO4也可以相同濃度的KCl或KNO3或Na2SO4來代替。表面組裝有50 70nm金溶膠或銀溶膠粒子的ITO玻璃片則可以直接用作工作電極而無須再行上述的電沉積處理。本發(fā)明還提供一種使用該工作電極的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池，包括池體、石 英窗片、池蓋。所述池體正上方內(nèi)部為工作腔，從上到下依次為石英窗片放置與固定層、氣氛層和液槽，三層結(jié)構(gòu)呈階梯狀；所述石英窗片放置與固定層設(shè)有內(nèi)螺紋，所述池蓋設(shè)有與之相配合的外螺紋，池蓋旋入后將所述石英窗片固定在石英窗片放置與固定層內(nèi)，起到分隔原位池內(nèi)的溶液與聚焦物鏡，同時密封氣體氛圍的作用；考慮到對于生物活性物質(zhì)需要通過通入氮?dú)庖员３侄栊詺怏w氛圍避免環(huán)境中的氧等對工作電極上所研究的生物分子的影響，在原位池體上石英窗片以下設(shè)置可循環(huán)通入氣體的通氣孔，即在氣氛層設(shè)置氣體引入管和氣體導(dǎo)出管；所述液槽的側(cè)壁上開有對電極接入孔且設(shè)有參比電極接入管，對電極通過對電極接入孔接入液槽內(nèi)；所述參比電極接入管的尖口一端緊靠工作電極表面，參比電極則插入充有KCl溶液的接入管中；所述池體背面開有聯(lián)通液槽的用于放置工作電極的孔，孔周圍設(shè)有環(huán)狀凹槽，所述凹槽內(nèi)嵌入一用于固定工作電極的密封環(huán)。所述凹槽周圍可設(shè)置數(shù)個用于固定的螺孔，實(shí)際使用時，可以根據(jù)光譜儀器量測平臺的形狀與尺寸加工一個固定墊板，在其上加工與上述螺孔相應(yīng)的固定螺孔用于池體在墊板上的固定，然后再通過固定墊板上其它一些預(yù)設(shè)螺孔將其固定于光譜儀器量測平臺上，以保證光譜信號采集過程的穩(wěn)定性與可靠性。由于納米粒子的形貌與大小、在硅烷化的ITO表面的組裝密度與均勻性等因素是決定SERS信號穩(wěn)定性與重現(xiàn)性的關(guān)鍵，而這些因素可以方便地進(jìn)行人工調(diào)控，因此，本發(fā)明避免了傳統(tǒng)方法在制備表面具有納米尺度粗糙化金屬電極進(jìn)行SERS光譜量測時，由于其表面粗糙化程度的空間差異性，即表面粗糙化程度的不均勻性所導(dǎo)致的SERS增強(qiáng)因子的不可控與不確定性。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位研究中使用金、銀棒狀金屬電極作為工作電極的局限性，有效解決了長期困擾人們的SERS光譜重現(xiàn)性與穩(wěn)定性的難題；另外，本發(fā)明具有加工材料購置方便、易于加工、使用操作方便以及適用對象范圍廣、SERS光譜信號強(qiáng)度、穩(wěn)定性與重現(xiàn)性良好的優(yōu)點(diǎn)，可以有效縮減工作電極的前預(yù)處理時間以及擺脫繁瑣重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)工作，大大提高了研究工作的效率以及工作成果的 準(zhǔn)確性與可靠性。


圖I為本發(fā)明電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池的池體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池的池體背面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池的池蓋結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為與本發(fā)明電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池配套使用的墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5與圖6為本發(fā)明的電化學(xué)現(xiàn)場表面增強(qiáng)拉曼光譜原位池裝置應(yīng)用實(shí)例所對應(yīng)的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例I :(I)將電阻值為100 Q的ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗20min,然后用體積比為5 0. 5 0. 5的去離子水、雙氧水(30wt% )、氨水(25wt% )的混合溶液沸騰處理30min ；(2)將清洗好的ITO玻璃片置于0. 18mol噸―1的APTMS的水溶液中浸泡12h，取出后用超純水清洗，氮?dú)獯蹈?，然后?00°C恒溫處理30min ；(3)在室溫下，將硅烷化處理后的ITO玻璃片浸入0. 45X10_7mmol/L的粒徑為30 50nm金溶膠中6h,通過娃燒化表面質(zhì)子化氨基與金屬納米粒子間的靜電作用使金屬納米粒子有序地組裝在硅烷化的ITO玻璃片表面；(4)把ITO玻璃片浸入到lmmol/L HAuCl4和0. lmol/L NaClO4組成的混合溶液中，使用CHI750電化學(xué)工作站運(yùn)用計(jì)時電流法在-0. 04V(vs. SCE)的電位下進(jìn)行電沉積5分鐘。實(shí)施例2 (I)將電阻值為100 Q的ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗25min,然后用體積比為5:1:1的去離子水、雙氧水(30wt% )、氨水(25wt% )的混合溶液沸騰處理35min ；(2)將清洗好的ITO玻璃片置于0. 20mol噸―1的3-MPTMS的水溶液中浸泡24h，取出后用超純水清洗，氮?dú)獯蹈?，然后?05°C恒溫處理35min ；(3)在室溫下，將硅烷化處理后的ITO玻璃片浸入0.45X10-7mmol/L的粒徑為50 70nm金溶膠中10h，通過硅烷化表面的巰基與金屬納米粒子間的化學(xué)成鍵作用使金屬納米粒子有序地組裝在硅烷化的ITO玻璃片表面。實(shí)施例3 (I)將電阻值為100 Q的ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗15min，然后用體積比為5 2 2的去離子水、雙氧水(30wt%)、氨水(25wt% )的混合溶液沸騰處理25min ；(2)將清洗好的ITO玻璃片置于0. 25mol L—1的3-MPTMS的水溶液中浸泡lh，取 出后用超純水清洗，氮?dú)獯蹈桑缓笤?10°c恒溫處理25min ；(3)在室溫下，將硅烷化處理后的ITO玻璃片浸入0.50X10_7mmol/L的粒徑為50 70nm銀溶膠中12h，通過硅烷化表面質(zhì)子化氨基與金屬納米粒子間的靜電作用使金屬納米粒子有序地組裝在硅烷化的ITO玻璃片表面。
上述實(shí)施例中的金或銀溶膠分別采用Frens等人以及Lee等人所提出的檸檬酸鹽還原方法進(jìn)行制備。為配合本發(fā)明所制得的工作電極的應(yīng)用，本發(fā)明還提供一種電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池，包括池體、石英窗片、池蓋。如圖1，圖2及圖3所示，池體100正上方內(nèi)部為工作腔，從上到下依次為石英窗片放置與固定層130、氣氛層120和液槽110，三層結(jié)構(gòu)呈階梯狀，池體采用耐酸堿腐蝕的聚四氟乙烯材料制備而成；石英窗片放置與固定層顧名思義為用于石英窗片的放置與固定，石英窗片放置與固定層設(shè)有內(nèi)螺紋131，池蓋200設(shè)有與之相配合的外螺紋201，將石英窗片放置在石英窗片放置與固定層與氣氛層之間的臺階上，然后將由聚四氟乙烯加工而成的池蓋200旋入從 而將石英窗片固定，起到分隔原位池內(nèi)的溶液與聚焦物鏡，同時密封氣體氛圍的作用；氣氛層120設(shè)置不銹鋼制成的氣體引入管121和氣體導(dǎo)出管122 ；液槽110位于工作腔最下層，用于盛放電解質(zhì)溶液，其側(cè)壁上開有對電極接入孔111且設(shè)有參比電極接入管112，對電極通過對電極接入孔接入液槽內(nèi)；參比電極接入管的尖口一端緊靠工作電極表面，參比電極則插入充有KCl溶液的接入管中；池體背面開有聯(lián)通液槽的孔140，孔內(nèi)用于放置工作電極，孔140周圍設(shè)有環(huán)狀凹槽，凹槽內(nèi)嵌入一用于固定工作電極的密封環(huán)141。凹槽周圍設(shè)置3個用于固定的螺孔150，并根據(jù)光譜儀器量測平臺的形狀與尺寸加工一個固定墊板300，固定墊板上300加工有與螺孔150相應(yīng)的固定螺孔310和將其固定于光譜儀器量測平臺上的螺孔320和螺孔330。實(shí)施例I所制備的工作電極應(yīng)用于天青蛋白在電化學(xué)還原方法制備的Au納米粒子有序膜修飾的ITO電極表面的電化學(xué)現(xiàn)場SERRS光譜表征將實(shí)施例I所制得的工作電極浸入到12iimol/L的Iml天青蛋白溶液中IOh 12h(溫度保持在5°C )。修飾完畢后用超純水清洗干凈，氮?dú)獯蹈?，裝入本發(fā)明的原位池裝置中，進(jìn)行拉曼光譜表征。向原位池裝置中加入磷酸鹽緩沖溶液以NaCl作為支持電解質(zhì)，在液槽中形成厚度約為Imm的液層，光譜積分時間為8s，累計(jì)次數(shù)為3，進(jìn)行電化學(xué)原位拉曼光譜采集，外加電位范圍90mV-50mV。所有的電位均相對于飽和甘汞電極，測試在低溫下避光進(jìn)行。測試結(jié)果見圖5。在SERRS光譜圖所顯示的特征峰中，261CHT1處歸屬為蛋白與基底金屬結(jié)合峰，442CHT1處歸屬為5 (OOC)/6 (CCC)，719CHT1歸屬為天青蛋白分子活性中心的特征峰，12150^1處歸屬為u (C-N)/amideIII特征峰等。同樣,SERRS光譜表明天青蛋白分子吸附于電極表面，且保持了其生物活性。而且，特征峰強(qiáng)度隨著電位的變化呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，表明電位對其吸附作用存在著一定的影響。特征峰的歸屬與Czernuszewicz等人所報(bào)道的工作一致。實(shí)施例2所制備的工作電極應(yīng)用于天青蛋白在化學(xué)還原方法制備的Au納米粒子有序膜修飾的ITO電極表面的電化學(xué)現(xiàn)場SERRS光譜表征將實(shí)施例2所制備的工作電極浸入到lmL5°C的12 ii mol/L的天青蛋白溶液中保持IOh 12h，修飾完畢后用超純水清洗干凈，氮?dú)獯蹈?，裝入本發(fā)明的原位池中，進(jìn)行拉曼光譜表征。向池體中加入磷酸鹽緩沖溶液以NaCl作為支持電解質(zhì)，在池底液槽部形成厚度約為I. 5mm的液層，光譜的積分時間為8s，累計(jì)次數(shù)為3，進(jìn)行電化學(xué)原位的SERRS光譜采集，外加電位范圍從50mV-10mV(vs. SCE)。所有的電位均相對于飽和甘汞電極，測試在室溫(25°C )條件下進(jìn)行。測試結(jié)果見圖6。SERRS光譜圖所顯示的特征峰，如251CHT1處歸屬為蛋白與基底金屬間的結(jié)合峰，9070^1歸屬為天青蛋白分子活性中心的特征峰，1177cm-1處歸屬為u (C-N)/amideIII特征峰等，表明天青蛋白分子吸附于電極表面，且保持了其生物活性。而 且，隨著電位的變化，特征峰強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，表明電位對其吸附作用存在著一定的影響。特征峰的歸屬與Czernuszewicz等人的報(bào)道一致。上述實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池用工作電極，其特征在于，包括ITO玻璃基底，所述基底經(jīng)娃燒化處理并有序組裝有納米級Au或Ag粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工作電極，其特征在于，所述納米級Au或Ag粒子為粒徑為50 70nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的工作電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗15 25min，然后用含有雙氧水和氨水的混合溶液沸騰處理25 35min ； (2)將經(jīng)步驟(I)處理的ITO玻璃片置于O.15 O. 25mol · Γ1的APTMS、3_MPTMS或APTES的水溶液中浸泡I 24h，清洗，吹干，然后在100 110°C恒溫處理25 35min ； (3)將經(jīng)步驟(2)處理后的ITO玻璃片浸入O.40 O. 50 X IO_10moI/L的粒徑為50 70nm金溶膠或銀溶膠中6 12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的工作電極的制備方法，其特征在于，納米級粒子僅為Au粒子，包括以下步驟 (1)將ITO玻璃片先后放置于丙酮、異丙醇與超純水中分別超聲清洗15 25min，然后用含有雙氧水和氨水的混合溶液沸騰處理25 35min ； (2)將經(jīng)步驟(I)處理的ITO玻璃片置于O.15 O. 25mol · Γ1的APTMS、3_MPTMS或APTES的水溶液中浸泡I 24h，清洗，吹干，然后在100 110°C恒溫處理25 35min ； (3)將經(jīng)步驟(2)處理后的ITO玻璃片浸入O.40 O. 50 X IO^moI/L的粒徑為30 50nm金溶膠中6 12h ; (4)在步驟(3)完成后把表面組裝有30 50nm金溶膠粒子的ITO玻璃片浸入到含有HAuCl4與NaClO4的水溶液中，在-O. 038 -O. 045V(vs. SCE)的電位下進(jìn)行電沉積5 9分鐘，其中，HAuCl4 的濃度為 O. 5 I. 5mmol/L, NaClO4 的濃度為 O. 05 O. 15mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的工作電極的制備方法，其特征在于，步驟(I)混合溶液中雙氧水的濃度為2. 5wt% 7. 5wt%,氨水的濃度為I. 5wt% 5wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工作電極的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的NaClO4W相同濃度的KCl或KNO3或Na2SO4來代替。
7.電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池，包括池體、石英窗片和池蓋，其特征在于，采用如權(quán)利要求I所述的工作電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的原位池，其特征在于，所述池體正上方內(nèi)部為工作腔，從上到下依次為石英窗片放置與固定層、氣氛層和液槽，三層結(jié)構(gòu)呈階梯狀；所述石英窗片放置與固定層設(shè)有內(nèi)螺紋，所述池蓋設(shè)有與之相配合的外螺紋，池蓋旋入后將所述石英窗片固定在石英窗片放置與固定層內(nèi)；所述氣氛層設(shè)置氣體引入管和氣體導(dǎo)出管；所述液槽的側(cè)壁上開有對電極接入孔且設(shè)有參比電極接入管；所述池體背面開有聯(lián)通液槽的用于放置工作電極的孔，孔周圍設(shè)有環(huán)狀凹槽，所述凹槽內(nèi)嵌入一用于固定工作電極的密封環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位池用工作電極，一種該工作電極的制備方法和使用該工作電極的原位池，所述電極包括ITO玻璃基底，所述基底經(jīng)硅烷化處理并有序組裝有納米級Au或Ag粒子。本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的電化學(xué)現(xiàn)場SERS光譜原位研究中僅使用金、銀棒狀金屬電極作為工作電極的局限性，有效解決了長期困擾人們的SERS光譜重現(xiàn)性與穩(wěn)定性的難題；另外，本發(fā)明具有加工材料購置方便、易于加工、使用操作方便以及適用對象范圍廣、SERS光譜信號強(qiáng)度、穩(wěn)定性與重現(xiàn)性良好的優(yōu)點(diǎn)，可以有效縮減工作電極的前預(yù)處理時間以及擺脫繁瑣重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)工作，大大提高了研究工作的效率以及工作成果的準(zhǔn)確性與可靠性。
文檔編號G01N21/65GK102636474SQ20121007199
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者曹曉衛(wèi), 李欣然, 鄧衛(wèi)琴 申請人:上海師范大學(xué)