通過在直徑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(yīng)的全固態(tài)鉑/氧化銥(Pt/IrOx)電化學(xué)微傳感器，分析了其線性響應(yīng)、瞬時響應(yīng)、穩(wěn)定性和抗典型離子干擾能力。結(jié)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(nèi)呈現(xiàn)優(yōu)異的線性響應(yīng)性能(R2=0.999)；在短期(20000 s內(nèi))和長期(110 d內(nèi))均具有較高的穩(wěn)定性；在溶液pH發(fā)生變化時，Pt/IrOx-pH傳感器電位能瞬間響應(yīng)；在溶液中加入Fe2+、Cu2+和Cl-時，線性響應(yīng)不變，抗干擾能力強(qiáng)，但Ti3+的存在會影響檢測的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步將制備的Pt/IrOx-pH超微傳感器電極應(yīng)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面掃描和線掃描結(jié)果結(jié)合OCP的變化，表明Cu和304 SS在開始發(fā)生電偶腐蝕時，Cu為陰極，304不銹鋼為陽極，而當(dāng)浸泡至12 h時，發(fā)生陰陽極極性反轉(zhuǎn)，此時Cu為陽極，而304不銹鋼為陰極，且Cu表面pH更低。

圖文解說

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

圖2 Cu在pH=2.00的3.5%NaCl溶液中不同浸泡時間面掃描結(jié)果及3個時間面掃描對比圖

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

結(jié)論

(1)通過簡單電化學(xué)沉積方法在直徑10μm Pt UME上制備得到線性響應(yīng)好、瞬時響應(yīng)快、穩(wěn)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(qiáng)的抗離子干擾能力，而Ti3+的存在會影響檢測的準(zhǔn)確性。

(2)基于SECM的電位模式，結(jié)合ISET，實(shí)現(xiàn)了Cu和304不銹鋼偶接前后表面pH的原位高分辨監(jiān)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(jié)合OCP的變化發(fā)現(xiàn)在Cu/304不銹鋼電偶腐蝕過程中發(fā)生了陰陽極極性變化，Cu由開始腐蝕時的陰極轉(zhuǎn)變?yōu)殛枠O，相反，304不銹鋼由陽極轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O。