通過(guò)在直徑10μm鉑超微電極表面電化學(xué)沉積一層氧化銥薄膜，獲得具有pH響應的全固態(tài)鉑/氧化銥(Pt/IrOx)電化學(xué)微傳感器，分析了其線(xiàn)性響應、瞬時(shí)響應、穩定性和抗典型離子干擾能力。結果表明，制備的Pt/IrOx-pH微傳感器電極在pH=1.00~13.00的范圍內呈現優(yōu)異的線(xiàn)性響應性能(R2=0.999)；在短期(20000 s內)和長(cháng)期(110 d內)均具有較高的穩定性；在溶液pH發(fā)生變化時(shí)，Pt/IrOx-pH傳感器電位能瞬間響應；在溶液中加入Fe2+、Cu2+和Cl-時(shí)，線(xiàn)性響應不變，抗干擾能力強，但Ti3+的存在會(huì )影響檢測的準確性。

進(jìn)一步將制備的Pt/IrOx-pH超微傳感器電極應用于銅和304不銹鋼在pH=2.00的3.5%NaCl溶液中電偶腐蝕行為研究，SECM面掃描和線(xiàn)掃描結果結合OCP的變化，表明Cu和304 SS在開(kāi)始發(fā)生電偶腐蝕時(shí)，Cu為陰極，304不銹鋼為陽(yáng)極，而當浸泡至12 h時(shí)，發(fā)生陰陽(yáng)極極性反轉，此時(shí)Cu為陽(yáng)極，而304不銹鋼為陰極，且Cu表面pH更低。

圖文解說(shuō)

圖1 Pt/IrO x-pH超微傳感器在不同pH下的響應電位及其擬合曲線(xiàn)，對pH變化的瞬時(shí)響應時(shí)間曲線(xiàn)，在0.01 mol/L HCl溶液中短期穩定性曲及在空氣中放置時(shí)長(cháng)期穩定性

圖2 Cu在pH=2.00的3.5%NaCl溶液中不同浸泡時(shí)間面掃描結果及3個(gè)時(shí)間面掃描對比圖

圖3 304不銹鋼在pH=2.00的3.5%NaCl溶液中不同浸泡時(shí)間面掃描結果及3個(gè)時(shí)間的面掃描對比圖

結論

(1)通過(guò)簡(jiǎn)單電化學(xué)沉積方法在直徑10μm Pt UME上制備得到線(xiàn)性響應好、瞬時(shí)響應快、穩定性高的全固態(tài)Pt/IrOx-pH電化學(xué)傳感器電極，其對Fe2+、Cu2+和Cl-具有較強的抗離子干擾能力，而Ti3+的存在會(huì )影響檢測的準確性。

(2)基于SECM的電位模式，結合ISET，實(shí)現了Cu和304不銹鋼偶接前后表面pH的原位高分辨監測。在偶接后，Cu表面pH逐漸降低，而304不銹鋼表面pH逐漸增加，結合OCP的變化發(fā)現在Cu/304不銹鋼電偶腐蝕過(guò)程中發(fā)生了陰陽(yáng)極極性變化，Cu由開(kāi)始腐蝕時(shí)的陰極轉變?yōu)殛?yáng)極，相反，304不銹鋼由陽(yáng)極轉變?yōu)殛帢O。