碳糊電極

碳糊電極（CPE）是一種由導電碳粉和粘合劑的混合物製成的一種新型電極。

碳糊電極具有製備方法簡單、使用成本低、電極表面易更新、背景電流小、電位窗口寬等優點而被廣泛應用於電化學研究。但由於製備過程中加入了不導電的粘合劑而降低了靈敏度。因此，製備碳糊電極時常加入修飾劑以提高電極的電化學性能。

石墨和粘合劑是碳糊電極主要組成部分，其中石墨的性質影響着碳糊電極的電化學性能。碳糊電極中的石墨粉通常具有以下幾個特點：（1）粒徑在微米範圍內；（2）顆粒大小均勻；（3）化學純度高；（4）吸附能力低。從早期對碳糊電極的研究到現在，煙煤、多孔碳、碳納米管、乙炔黑等碳質材料都可以用於製備碳糊電極，但最常使用的是直徑為5–20 μm的光譜石墨 ^[6]  。這種光譜石墨製備的碳糊電極具有更好的重現性和更小的背景電流。

液體石蠟、硅油、礦物油等有機液體可作為製備碳糊的粘合劑，其作用是連接石墨顆粒。其中，最常使用液體石蠟作為粘合劑製備碳糊電極。碳糊電極中的粘合劑通常具有以下幾個特點：（1）化學性質穩定；（2）粘度高；（3）揮發性低；（4）在溶液中的溶解度小；（5）不溶於有機溶劑。近年來，一些研究報道了使用高導電率和高粘度的離子液體代替液體石蠟製備碳糊電極。以離子液體作為粘合劑製備的碳糊電極具有良好的熱穩定性、化學穩定性和防污性能 ^[7]  。此外，離子液體良好的溶解能力和高粘度使石墨顆粒之間聯繫緊密，從而提高了碳糊電極的電子傳遞能力 ^[8]  。

石墨粉和粘合劑的用量和比例影響着碳糊電極的電化學性能。在製備過程中若加入過量的粘合劑會使碳糊電極電阻變大，響應電流減小，靈敏度降低。反之，石墨顆粒之間的連接性變差使碳糊容易從電極腔體中脱落。所以，如何使兩者充分混合成為製備工藝中至關重要的一步。一般將適量石墨粉和粘合劑用玻璃棒在研缽中充分混合，然後用缽杵緩慢研磨幾分鐘。隨後，用刮刀將混合物從研缽壁上緩慢刮下並進行再次研磨。重複多次以上步驟即可獲得混合均勻的碳糊。將得到的碳糊填充進電極管中並充分壓實，在電極的另一端插入細銅絲即可。如果混合物在電極管中沒有被壓實則會導致電極局部電阻過大從而影響電流響應。