在504胶、水晶胶表面化学镀铂的工艺研究

在504胶、水晶胶表面化学镀铂的工艺研究

作者：吴剑 张叶 查春旺 孙欢欢 来源：《信息记录材料》2019年第01期

【摘要】本文研究了504胶、水晶胶等廉价高分子表面上化学镀铂的工艺，获得了最佳配比。由于这些材料可以方便的与聚二甲基硅氧烷（PDMS）、面粉等相互拷贝表面形貌，因此该方法可以用于制备微流控芯片中的集成电极，燃料电池电极、热电极及光谱电化学池电极等。该方法无须专用设备，所用材料价格低廉，所用配方不含有毒成分，因此具有价格低廉、节能环保、适用于普通实验室、工厂生产等特点有良好的发展前景。 【关键词】化学镀铂；正交化设计；廉价高分子

【中图分类号】TQ16 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）01-0024-02 1 绪论

化学镀铂是化学镀中重要的分支，在各种表面上化学镀铂已经获得了广泛的研究，特别是燃料电池领域中制备碳载铂金作为催化剂[1-2]。相关的专利也很多[3-4]但是这些方法都存在基体前处理操作复杂或用到HF等有毒物质等缺陷。我们以廉价的504胶和水晶胶为基体材料进行了镀铂工艺研究，其可以与硅橡胶、面粉等材料相互拷贝表面形貌，因此可以在这些胶的表面构建微结构，再进行化学镀铂工作，达到制备集成微电极、燃料电池电极、热电极及光谱电化学池电极等的目的，且配方中不含有毒成分无需对基体材料进行特殊处理，具有价格低廉、节能环保、适用于普通实验室、工厂生产等特点有良好的发展前景。特报告如下。 2 实验工作 2.1 实验试剂

水晶胶、504胶（购自淘宝）；氯铂酸钠（天津市迈斯科化工公司）；葡萄糖、甲醛、抗坏血酸、氨水、氯化铵（上海国药试剂有限公司）； 所有试剂均用去离子水配制。所用试剂均为分析纯。 2.2 化学镀工艺研究

本发明的主要创新点在于在价格低廉的504胶以及水晶胶材料表面完成了化学镀铂的配方工艺研究工作，解决了在这些材料表面进行化学镀所需的镀液配方、施镀温度选择等技术问题，解决了在这些材料表面化学镀铂的工作。其具体实施方案（以504胶为例）如下：

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按照504胶使用说明取504胶A组分：B组分=2：1，混合均匀涂抹在成型后具有平整表面的E625型硅橡胶上待其固化后即可从硅橡胶上剥离。

在一块固化后的E625型硅胶上打孔、清洗干净、烘干，紧密贴合在另外按上述方法制备的504胶表面，所打小孔即可作为化学镀槽。镀液所用试剂有主盐：氯铂酸钠0.5mol/L；还原剂：2%葡萄糖或0.3%甲醛水溶液或0.5mol/L抗坏血酸；缓冲溶液：0.1mol/L氨-氯化铵溶液（pH=10），将主盐、其中一种还原剂、缓冲溶液和水按照正交实验设计软件设计出的不同镀液配方（见表1）进行调配、混匀，注射到上述镀槽内。

为测试配方镀铂的成功率，同一配方的镀液重复注射到10个不同槽内，静置，将一个数显电子温度计置于504胶块表面，用摄像头监控施镀过程、时间及温度等情况。

在镀铂完成后将硅胶片取下，冲洗、晾干镀上铂层的504胶片，通过10个槽内镀层出现的几率及镀层的导电性等进行评价，得出最佳比例。 3 结果与讨论

经研究发现上述配方中使用抗坏血酸作为还原剂，在适合的比例下可以直接在504胶上完成化学镀铂的工作，如采用抗坏血酸、缓冲溶液、主盐、水比例为： 1：1.5：1：0.5的比例在504胶上化学镀成功几率高，可出现光亮的化学镀层，镀层的导电性能良好。 实施例：分别取0.5mol/L氯铂酸钠；0.5mol/L抗坏血酸；0.1mol/L氨-氯化铵溶液（pH=10）；水按照1：1.5：1：0.5的比例取对应体积1ml、1.5ml、1ml、0.5ml放置到5ml的塑料具盖离心管中在混旋器上混均，对应的镀液浓度为：0.125mol/L氯铂酸钠、0.18755mol/L抗坏血酸、0.025mol/L氨-氯化铵溶液。然后将上述镀液注射到镀槽内，在25度下进行化学镀，可获得光亮的化学镀铂层，（见图1） 4 结论

我们通过正交化设计的方法研究了在504胶、水晶胶等表面化学镀铂的工艺，获得了施镀的最佳条件，且所用配方中无有毒物质，可在价格低廉的504胶和水晶胶表面无须进行表面的处理，一步即可实施化学镀铂工作，其价格便宜、成本低廉、操作方便，具有广泛的应用前景。

【参考文献】

[1]黄庆红，杨辉，唐亚文，等.羰基簇合物途径制备的碳载Pt-Co催化剂阴极康甲醇性能[N].南京师大学报：自然科学版，2004，27（3）：64-65.

[2]张叶，杨锦飞.碳载Pt-Au双金属纳米电催化剂对氧还原反应的电催化[N].南京师范大学学报（自然科学版），2009，32，91-94.

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[3]吕逍，王强，等.一种在导电碳基表面化学镀铂的方法（授权公告号：102071413B）. [4]王來军，王志超，等.一种制备负载铂基双金属合金复合材料的化学复合镀方法（授权公告号：101775595B）.

[5]佟浩，张校刚，等.一种在硅表面化学镀铂的方法（授权公告号：101654777B）. 基金项目：安徽中医药高等专科学校校级自然科学项目ZRKX1501，ZRKX1601 作者简介：吴剑（1976-），男，汉族，安徽宣城人，博士，校中心实验室主任，副教授，研究方向：分析化学。