针对“玻碳电镜两用电极"的保存,需要兼顾其作为高性能电化学工作电极的活性和作为SEM观测样品的原始形貌。其保存的核心目标是:在微观层面保护其表面的物理结构和化学状态,防止污染、损伤和退化。
以下是具体、可操作的注意事项,按场景和流程划分:
核心原则
“功能决定流程":保存前,必须明确该电极下一步是用于电化学测试还是SEM观察,因为两者的预处理和保存逻辑不同。
场景一:电极使用后,计划再次用于电化学测试**(无论是否再次做SEM)
清洁(最关键步骤)
(1)电化学清洗:在纯净的支持电解质溶液(如0.5 M H₂SO₄)中,进行多次循环伏安扫描,直至获得稳定、可重复的曲线,以脱附表面反应物。
(2)物理清洗:
①用超纯水温和冲洗电极表面(水流勿垂直冲击工作面)。
②避免擦拭!不要用滤纸、棉签等擦拭玻碳表面,极易造成不可逆的划痕或纤维污染。
③如需吸干,用无尘擦镜纸轻轻触及电极边缘或液滴,或让其自然悬垂风干。
恢复活性表面(如需)
(1)如果追求较佳、重现的电化学性能,需按标准流程进行:
①抛光:在专用的抛光布上,使用依次减小的氧化铝粉(如1.0, 0.3, 0.05 µm)悬浮液进行同心圆抛光。
②超声清洗:在超纯水、乙醇、超纯水中依次超声,每次1-2分钟,以去除抛光颗粒。
③电化学活化:再次进行循环伏安扫描活化。
(2)注意:此步骤会破坏原有的SEM形貌。仅在进行新一轮实验、且不需对比旧形貌时进行
干燥与存放
(1)清洁后,置于洁净、防尘的容器(如加盖培养皿、专用电极盒)中自然干燥。
(2)存放于专用电极盒内,确保电极固定,工作面悬空不接触任何物体。
场景二:电极使用后,需要保留当前表面状态以供SEM观察或对比**
此场景是“两用电极"保存的重点和难点。
温和清洁(去除污染物,保留形貌)
(1)目标:仅去除可溶性盐分、松散附着的有机物,绝不能改变表面微观结构或修饰层。
(2)方法:
①轻柔冲洗:用注射器抽取超纯水或温和溶剂(如乙醇),从侧面缓慢冲洗电极表面,利用液流带走污染物。
②浸泡漂洗:将电极工作面朝上,浸入盛有超纯水的小烧杯中,轻轻晃动,然后换水重复1-2次。
③关键:禁止超声、禁止抛光、禁止强力擦拭。
去除SEM真空腔污染(如已进行过SEM观测)
(1)电镜真空腔内的油气可能污染电极表面,形成无定形碳层。
(2)若后续还需高精度电化学测试,可考虑短时、低功率的氧等离子清洗或紫外臭氧处理。操作前必须评估是否会损伤样品本身。
超净干燥与防尘存放
(1)干燥:在超净台或防尘罩内自然风干为佳。可放入底部垫有干净滤纸的培养皿中,盖上盖子。
(2)存放:
①优选:直立放置于专用电极保存盒(内部有独立卡槽)中。
②次选:用洁净的铝箔纸(光滑面朝内)折成小舱室包裹电极,然后放入密封的样品袋或离心管中,并加入干燥剂。
③环境:存放于干燥、洁净、无振动的地方。可置于干燥器中。
场景三:表面有特殊修饰层(如纳米材料、薄膜、生物分子)的电极
保存需额外考虑修饰层的稳定性。
湿态保存(更常见):许多修饰层在干燥后会失活、开裂或脱落。应将其浸泡在合适的稳定缓冲液或溶剂中,于4°C冰箱保存。容器需密封,防止蒸发。
干态保存:如果修饰层耐受干燥,则参照“场景二"进行超净干燥和防尘存放。使用时需确认活性是否恢复。
明确记录:在电极上或容器上明确标记修饰物、保存日期和保存介质。
通用禁忌清单
1.禁止工作面与任何硬物(桌面、其他电极)接触、摩擦。
2.禁止使用任何可能刮伤的物品擦拭表面。
3.禁止在残留强酸、强碱或高盐溶液中长期放置。
4.禁止将多个电极不加保护地堆叠或混放。
5.禁止对需要保留形貌的电极进行抛光或超声。
总结建议
为便于管理,建议:
建立标识系统:明确标记电极的编号、处理历史、表面状态。
功能分区存放:在实验室设立“待用新电极"、“已用待抛光电极"、“形貌保留电极"等不同区域。
使用专用工具:投资购买电极保存盒和无尘操作工具,这是保护精密电极经济有效的方式。
通过遵循上述分场景的保存策略,您可以很大程度上地延长玻碳电镜两用电极的寿命,并确保其电化学性能与形貌信息的可靠性。