哈尔滨工业大学/南方科技大学:聚焦离子束制备高分辨率电化学-电致发光耦合双极纳米电极阵列传感器

【哈尔滨工业大学/南方科技大学:聚焦离子束制备高分辨率电化学-电致发光耦合双极纳米电极阵列传感器】

高时间和空间分辨率的电化学传感器阵列可以极大地促进各种并行传感应用。在此，哈尔滨工业大学化学化工系和南方科技大学化学系Guopeng Li和Rui Hao提供了一种用于高分辨率电化学传感应用的双极纳米电极阵列(BPnEAs)的控制和规模化制造的简单方法。采用双光束FIB纳米加工技术在氮化硅膜窗上制备了BPnEAs。将传统的电化学氧化还原反应与三(2,20-联吡啶)钌/2-(二丁胺)乙醇电化学发光(ECL)系统耦合在一起，该系统基于高粘度溶剂来减少分子扩散，从而可以以高空间和时间分辨率报道传统的电化学氧化还原过程。在10 × 10 Pt或C BPnEAs上演示了BPnEA-ECL传感器用于监测0.5 M H2SO4的减少。首次报道了含有不同电极材料(Pt和C)的BPnEA-ECL传感器，并将其用于监测0.5 M H2SO4的还原，从而揭示了Pt和C之间电催化能力的差异。随后，揭示了BPnEA-ECL系统在催化剂筛选方面的卓越能力。

图文解析

图1。(A)双极纳米电极阵列(BPnEA)的制备原理图。(B)间距为1µm的10 × 10 Pt BPnEA的氦离子显微镜(he)结果。(C) BPnEA在B处45°角度的HIM结果。(D)在ITO和自制Ag/Ag2O驱动电极下，BPnEA在1 M Na2SO4和1 mM FcMeOH水溶液中20 mV/s的循环伏安响应。(E)用于空间分辨阵列中单个纳米电极的bpnea -电化学发光(ECL)传感装置示意图。(F) [Ru(bpy)3] 2+/DBAE体系的ECL机制。

图2。采用双极纳米电极阵列(BPnEA)-基于Pt纳米电极阵列的电化学发光(ECL)传感器检测ECL成像结果，分别施加(a)降压和(B)升压，标尺为5µm。(C)电极间距为1µm时Pt BPnEA的he显微图。(D) ITO和Ag/Ag2O驱动电极处的外加电位CV曲线。

图3。基于C纳米电极阵列的双极纳米电极阵列(BPnEA)-ECL传感器在(a)降压和(B)升压作用下的电化学发光(ECL)图像，比尺为5µm。(C)电极间距为1µm时C BPnEA的he显微图。(D) ITO和Ag/Ag2O驱动电极处的外加电位CV曲线。

图4。采用双极纳米电极阵列(BPnEA)-基于“S”形Pt/C混合纳米电极阵列的ECL传感器在(a)降压和(B)升压条件下检测电化学发光(ECL)图像，比尺为5µm。(C)电极间距为1µm时Pt/C杂化BPnEA的HIM显微图。(D) ITO和Ag/Ag2O驱动电极处的外加电位CV曲线。