微電極是60年代發展起來的并在電化學及電分析化學中顯示了廣闊的應用前景.隨著電化學及微系統相關技術的迅猛發展,微電極在生物電化學,能源電化學,光譜電化學,毛細管電泳.電化學檢測系統,生命科學及所涉及的相關學科如生物學。細胞生物學,免疫學,環境分析與監測等各個領域被廣泛使用.尤其是在新興的納米技術和基因工程中占有很重要的地位.
1. 微電極的類型
隨著納米技術、微系統及機械加工技術、微電子技術的發展。使制造微小電極成為可能.目前研制的徽電極已由微米級向納米級發展,徽系統中所用的微電極已可達到納米級.在近年來發展起來的基因工程和納米技術中,微電極所起的作用至關重要.可以對DNA等有機大分子進行測定、還可以對痕量金屬離子進行測定,測定數量可達20余種.
根據微電極的制作材料可將微電極分為碳纖維微電極,鉑微電極,銅微電極,鎢微電極,金微電極,銥微電極,銀微電極,粉末微電極.根據微電極的形狀還可將微電極分為微柱電極,微盤電極,微帶電極,微刷電極,微束盤電極微圓盤電極和微流動電極,姐和式電極,納米級圓盤.圓柱電極.根據電極的尺寸又可將電極分為常規電極、微電極、和超微電極.超微電極是指電極尺寸為10-4 cm或10-7 cm的一類電極.超微電極具有常規電極無法比擬的優良電化學特性.已成為電化學研究中最有發展前景的一個重要分支。
2.微電極的制作
組合圓盤電極的制作.將鉑、金、碳的超微金屬絲仔細地等距排列在絕緣體的表面,并用還氧樹脂等粘合劑進行固定并膠合.待固化后進行研磨以露出電極截面,然后進一步拋光,另一端用金屬導線利用銀導電膠聯接引出.
納米級圓盤-圓柱電極的制作.目前制得的圓盤電極,其半徑可達100 nm或更小.對于r為1~ 0.01um的制作方法可以將直徑為納米級金屬絲,利用化學侵蝕的方法或光學刻蝕的方法,也可以利用于單個細胞中測定用的能控制直徑為10~ 5 cm的毛細管控制器所獲得的毛細管,其內壁利用metal ink制成金屬環電極.
3. 微電極的應用
散電極在毛細管電泳·電化學檢測系統中應用.將微電極進行修飾,是一種把分離,富集和測定三者結合為一的理想體系.現今用于毛細管電泳(CE).電化學檢測(EC)系統的修飾電極有HE修飾徽電極,化學修飾微電極,徽金屬顆粒修飾電極,表面膜修飾微電極.
微電極的進一步發展就是納米級,而納米技術是當今的熱門學科.在納米技術運用于電化學研究中,微電極的發展起著至觀重要的作用.微電極的發展必然會帶動一些相關技術的發展如電子學,材料科學,微系統,微加工技術,微流控技術,計算機科學.因此,微電極的發展潛力是可以進一步挖掘。