C. L. Bentley, D. Perry, P. R. Unwin
摘要
纳米电化学是电化学的一个重要且不断发展的分支，它涵盖了许多关键研究领域，包括（电）催化、储能、生物医学/环境传感和电化学成像。纳米级电化学测量通常在狭窄的环境中进行，使用简化的双电极格式的非隔离准参比对电极 （QRCE） 进行较长时间的实验时间。在此，我们考虑了常用的 Ag/AgCl QRCE 的稳定性，包括 AgCl 涂层的导线，采用纳米移液器配置，模拟了纳米电化学系统中常见的受限电化学池排列。Ag/AgCl QRCE 即使在制备后立即使用以及在Cl-中部署时也具有非常稳定的参比电位–游离电解质介质（例如，0.1 M HClO4） 在扫描离子电导显微镜 （SICM） 格式中，漂移仅约 1 mV/h在几个小时的时间尺度上。此外，与以前的一些报道相反，当以扫描电化学池显微镜 （SECCM） 格式（弯月面与工作电极表面接触）使用时，Ag/AgCl QRCE 至少在 6 小时的时间尺度上不会导致表面结垢（即，与可溶性氧化还原副产物，如 Ag]），只要遵守有关电极处理和在纳米移液器内的放置的适当预防措施。这些实验观察结果通过有限元方法 （FEM） 模拟进行了验证，该模拟考虑了 SECCM 和 SICM 配置中纳米移液器探针内的 Ag 传输。这些结果证实，Ag/AgCl 在受限电化学环境中是一种稳定而坚固的 QRCE，例如 SICM 中使用的纳米移液器，用于纳米孔测量、打印和图案化，以及 SECCM，证明了该电极在纳米电化学及其他领域的广泛使用是合理的。