【哈爾濱工業大學/南方科技大學:聚焦離子束制備高分辨率電化學-電致發光耦合雙極納米電極陣列傳感器】

高時間和空間分辨率的電化學傳感器陣列可以極大地促進各種并行傳感應用。在此，哈爾濱工業大學化學化工系和南方科技大學化學系Guopeng Li和Rui Hao提供了一種用于高分辨率電化學傳感應用的雙極納米電極陣列(BPnEAs)的控制和規模化制造的簡單方法。采用雙光束FIB納米加工技術在氮化硅膜窗上制備了BPnEAs。將傳統的電化學氧化還原反應與三(2,20-聯吡啶)釕/2-(二丁胺)乙醇電化學發光(ECL)系統耦合在一起，該系統基于高粘度溶劑來減少分子擴散，從而可以以高空間和時間分辨率報道傳統的電化學氧化還原過程。在10 × 10 Pt或C BPnEAs上演示了BPnEA-ECL傳感器用于監測0.5 M H2SO4的減少。首次報道了含有不同電極材料(Pt和C)的BPnEA-ECL傳感器，并將其用于監測0.5 M H2SO4的還原，從而揭示了Pt和C之間電催化能力的差異。隨后，揭示了BPnEA-ECL系統在催化劑篩選方面的卓越能力。

圖文解析

圖1。(A)雙極納米電極陣列(BPnEA)的制備原理圖。(B)間距為1μm的10 × 10 Pt BPnEA的氦離子顯微鏡(he)結果。(C) BPnEA在B處45°角度的HIM結果。(D)在ITO和自制Ag/Ag2O驅動電極下，BPnEA在1 M Na2SO4和1 mM FcMeOH水溶液中20 mV/s的循環伏安響應。(E)用于空間分辨陣列中單個納米電極的bpnea -電化學發光(ECL)傳感裝置示意圖。(F) [Ru(bpy)3] 2+/DBAE體系的ECL機制。

圖2。采用雙極納米電極陣列(BPnEA)-基于Pt納米電極陣列的電化學發光(ECL)傳感器檢測ECL成像結果，分別施加(a)降壓和(B)升壓，標尺為5μm。(C)電極間距為1μm時Pt BPnEA的he顯微圖。(D) ITO和Ag/Ag2O驅動電極處的外加電位CV曲線。

圖3。基于C納米電極陣列的雙極納米電極陣列(BPnEA)-ECL傳感器在(a)降壓和(B)升壓作用下的電化學發光(ECL)圖像，比尺為5μm。(C)電極間距為1μm時C BPnEA的he顯微圖。(D) ITO和Ag/Ag2O驅動電極處的外加電位CV曲線。

圖4。采用雙極納米電極陣列(BPnEA)-基于“S”形Pt/C混合納米電極陣列的ECL傳感器在(a)降壓和(B)升壓條件下檢測電化學發光(ECL)圖像，比尺為5μm。(C)電極間距為1μm時Pt/C雜化BPnEA的HIM顯微圖。(D) ITO和Ag/Ag2O驅動電極處的外加電位CV曲線。