使用IDA电极的高灵敏度伏安法
图4-1是使用叉指阵列电极测量二茂铁的循环伏安图。

图4-1 叉指阵列电极的循环伏安法测量图
上图中的(A)为将一个电极(C电极)上的电位固定在还原电位上,同时记录另一电极(G极)在电位扫描过程中两个电极上的电流,氧化电流为正(GC模式)。(B)的氧化还原循环伏安图是一般的循环伏安图,在电位扫描时,没有对C 电极施加电位(O模式)。
在(A)中,G电极上的氧化电流从0.4V左右开始增加,C电极上的还原电流也相应增加,在0.6V左右,两者都变为绝对值大致相同的定值。
还原电流(Ic)与氧化电流(Ia)之比称为捕获率(Capture Efficiency, C. E.) ,表示在 G电极上产生的氧化态物质到达 C电极的程度。
使用微叉指阵列电极进行伏安测量,可获得90%以上的高捕获率。 另一方面,如果没有对C电极施加电位,就不会发生氧化还原循环,反应是基于正常的扩散速率,导致G电极的电流Io较小。
因此,将C电极上施加电位状态下的G电极上的氧化电流值I a的与Io的比(Ia/Io)定义为氧化还原循环数,并用作比较电流增加率的表观指标。
在(A)中,G电极上的氧化电流从0.4V左右开始增加,C电极上的还原电流也相应增加,在0.6V左右,两者都变为绝对值大致相同的定值。
还原电流(Ic)与氧化电流(Ia)之比称为捕获率(Capture Efficiency, C. E.) ,表示在 G电极上产生的氧化态物质到达 C电极的程度。
使用微叉指阵列电极进行伏安测量,可获得90%以上的高捕获率。 另一方面,如果没有对C电极施加电位,就不会发生氧化还原循环,反应是基于正常的扩散速率,导致G电极的电流Io较小。
因此,将C电极上施加电位状态下的G电极上的氧化电流值I a的与Io的比(Ia/Io)定义为氧化还原循环数,并用作比较电流增加率的表观指标。

图 3-2. 氧化还原循环的概念图
图4-2根据式(5)绘制了不同电极宽度和间隙的叉指阵列电极的临界电流,与实线的理论值吻合较好,说明这是可能的。
此外,当检查具有不同扩散系数的氧化还原物质的捕获率和氧化还原循环次数时,发现两者仅由电极形状决定,而与氧化还原物质无关。
图5显示了四种可逆活性物质的氧化还原循环次数的形状依赖性。特别是当电极小型化时,氧化还原循环次数急剧增加,临界电流随着循环次数的增加而增加。这表明通过小型化提高灵敏度是有效的。
此外,当检查具有不同扩散系数的氧化还原物质的捕获率和氧化还原循环次数时,发现两者仅由电极形状决定,而与氧化还原物质无关。
图5显示了四种可逆活性物质的氧化还原循环次数的形状依赖性。特别是当电极小型化时,氧化还原循环次数急剧增加,临界电流随着循环次数的增加而增加。这表明通过小型化提高灵敏度是有效的。