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碳糊電極的制備

閱讀:483      發(fā)布時間:2025-3-20
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石墨和粘合劑是碳糊電極主要組成部分,其中石墨的性質(zhì)影響著碳糊電極的電化學(xué)性能。碳糊電極中的石墨粉通常具有以下幾個特點:
(1)粒徑在微米范圍內(nèi);
(2)顆粒大小均勻;
(3)化學(xué)純度高;
(4)吸附能力低。
液體石蠟、硅油、礦物油等有機液體可作為制備碳糊的粘合劑,其作用是連接石墨顆粒。其中,常使用液體石蠟作為粘合劑制備碳糊電極。碳糊電極中的粘合劑通常具有以下幾個特點:
(1)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;
(2)粘度高;
(3)揮發(fā)性低;
(4)在溶液中的溶解度小;
(5)不溶于有機溶劑。
近年來,一些研究報道了使用高導(dǎo)電率和高粘度的離子液體代替液體石蠟制備碳糊電極。以離子液體作為粘合劑制備的碳糊電極具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和防污性能。此外,離子液體良好的溶解能力和高粘度使石墨顆粒之間聯(lián)系緊密,從而提高了碳糊電極的電子傳遞能力。
石墨粉和粘合劑的用量和比例影響著碳糊電極的電化學(xué)性能。在制備過程中若加入過量的粘合劑會使碳糊電極電阻變大,響應(yīng)電流減小,靈敏度降低。反之,石墨顆粒之間的連接性變差使碳糊容易從電極腔體中脫落。所以,如何使兩者充分混合成為制備工藝中至關(guān)重要的一步。一般將適量石墨粉和粘合劑用玻璃棒在研缽中充分混合,然后用缽杵緩慢研磨幾分鐘。隨后,用刮刀將混合物從研缽壁上緩慢刮下并進行再次研磨。重復(fù)多次以上步驟即可獲得混合均勻的碳糊。將得到的碳糊填充進電極管中并充分壓實,在電極的另一端插入細銅絲即可。如果混合物在電極管中沒有被壓實則會導(dǎo)致電極局部電阻過大從而影響電流響應(yīng)。

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