本发明属于电化学领域,尤其涉及一种自供能电化学发光装置及其应用。
背景技术:
1、现有双极电极电化学发光系统通常包括双极电极、两个驱动电极和电源。将双极电极置于电化学发光溶液中,当给溶液两端的驱动电极施加电压时,会使溶液中的双极电极一端成为阳极,另一端成为阴极,若外加电场足够大,溶液中的物质会分别在阳极和阴极发生氧化和还原反应,从而激发电化学发光,可以使用光电倍增管(pmt)或coms观测。
2、现有双极电极电化学发光系统往往需要复杂的制备双极电极和两个驱动电极的过程,成本比较高,仪器体积较大,需要外部电源供能,易受到驱动电极上产生的背景发光干扰,不利于双极电极的推广应用。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种自供能电化学发光装置及其应用,本发明使用镀锌铁开发了一种自供能电化学发光装置,能够消除驱动电极的背景干扰,不需要外部电源供能,大大减小了电化学装置的体积;该装置结合光电倍增管,还能够用于检测抗坏血酸。
2、本发明提供了一种自供能电化学发光装置,包括:反应池,盛装在所述反应池中的电化学发光溶液,和一端浸没在所述电化学发光溶液中的镀锌铁电极;
3、所述镀锌铁电极包括镀锌铁芯材和惰性材料保护层,所述镀锌铁芯材包括铁内芯和复合在所述铁内芯侧面的锌镀层,所述惰性材料保护层至少覆盖所述镀锌铁芯材侧面位于电化学发光溶液液面以下的区域,所述镀锌铁电极浸没端的铁内芯和锌镀层暴露于端面。
4、优选的,所述铁内芯的直径为1~3mm。
5、优选的,所述锌镀层的厚度为10~100μm。
6、优选的,所述惰性材料保护层包括惰性材料外壳和填充在所述惰性材料外壳与镀锌铁芯材侧面之间的惰性封装材料。
7、优选的,所述惰性材料外壳为塑料管;所述惰性封装材料为环氧树脂。
8、优选的,所述电化学发光溶液的成分包括鲁米诺、过氧化氢、ph缓冲剂和水。
9、优选的,所述鲁米诺在电化学发光溶液中的浓度为20~200μmol/l;所述过氧化氢在电化学发光溶液中的浓度为200~2000μmol/l。
10、优选的,所述ph缓冲剂为柠檬酸、tris-hcl、醋酸或磷酸。
11、优选的,所述电化学发光溶液的ph值为6~8。
12、本发明提供了一种利用自供能电化学发光装置检测抗坏血酸浓度的方法,包括以下步骤:
13、将混合了待测抗坏血酸溶液的电化学发光溶液加入反应池中,随后将反应池放入到光电倍增管检测室内,将镀锌铁电极的一端浸没于反应池内的电化学发光溶液中,开始进行检测发光强度,根据发光强度检测结果与预先建立的抗坏血酸溶液浓度与发光强度的关系曲线计算得到待测抗坏血酸溶液的浓度;
14、所述镀锌铁电极包括镀锌铁芯材和惰性材料保护层,所述镀锌铁芯材包括铁内芯和复合在所述铁内芯侧面的锌镀层,所述惰性材料保护层至少覆盖所述镀锌铁芯材侧面位于电化学发光溶液液面以下的区域,所述镀锌铁电极浸没端的铁内芯和锌镀层暴露于端面。
15、与现有技术相比,本发明提供了一种自供能电化学发光装置及其应用。本发明提供的自供能电化学发光装置包括:反应池,盛装在所述反应池中的电化学发光溶液,和一端浸没在所述电化学发光溶液中的镀锌铁电极;所述镀锌铁电极包括镀锌铁芯材和惰性材料保护层,所述镀锌铁芯材包括铁内芯和复合在所述铁内芯侧面的锌镀层,所述惰性材料保护层至少覆盖所述镀锌铁芯材侧面位于电化学发光溶液液面以下的区域,所述镀锌铁电极浸没端的铁内芯和锌镀层暴露于端面。本发明使用便宜易得的镀锌铁开发了一种自供能电化学发光装置,当镀锌铁电极的芯材暴露面浸没于电化学发光溶液中时,还原性更强的锌与电化学发光溶液反应,产生电子转移,从而驱动电化学发光溶液的电化学反应,进而产生电化学发光。本发明提供的自供能电化学发光装置能够消除驱动电极的背景干扰,不需要外部电源供能,大大减小了电化学装置的体积;此外,该装置结合光电倍增管,还能够用于检测抗坏血酸。
1.一种自供能电化学发光装置,其特征在于,包括:反应池,盛装在所述反应池中的电化学发光溶液,和一端浸没在所述电化学发光溶液中的镀锌铁电极;
2.根据权利要求1所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述铁内芯的直径为1~3mm。
3.根据权利要求1所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述锌镀层的厚度为10~100μm。
4.根据权利要求1所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述惰性材料保护层包括惰性材料外壳和填充在所述惰性材料外壳与镀锌铁芯材侧面之间的惰性封装材料。
5.根据权利要求4所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述惰性材料外壳为塑料管;所述惰性封装材料为环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述电化学发光溶液的成分包括鲁米诺、过氧化氢、ph缓冲剂和水。
7.根据权利要求6所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述鲁米诺在电化学发光溶液中的浓度为20~200μmol/l;所述过氧化氢在电化学发光溶液中的浓度为200~2000μmol/l。
8.根据权利要求6所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述ph缓冲剂为柠檬酸、tris-hcl、醋酸或磷酸。
9.根据权利要求6所述的自供能电化学发光装置,其特征在于,所述电化学发光溶液的ph值为6~8。
10.一种利用自供能电化学发光装置检测抗坏血酸浓度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
