一种金纳米电极及其制备方法

摘要

本发明提供一种金纳米电极及其制备方法，属于高分子材料和电化学领域。该方法是先制备裸金纳米电极；然后利用加热装置将聚氨酯颗粒熔融固化在裸金纳米电极上，得到金纳米电极。本发明还提供上述制备方法得到的金纳米电极。本发明的方法室温即可冷却，成型速度快，重现性和稳定性好。经过电化学循环伏安法测试，可以得到近似纳米电极的“S”型曲线，电流大小数量级也可以控制在10‑8A甚至更低，最小可以达到10‑10A左右，本发明的金纳米电极能稳定的存在于18.2MΩ*cm超纯水中、无水乙醇溶液中以及1*PBS缓冲溶液中，具有非常好的稳定性。

权利要求

1.一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，包括如下：

步骤一、制备裸金纳米电极：采用无水乙醇-HCl溶液和金丝为原料，通过电化学腐蚀的方法制备得到的；

步骤二、利用加热装置将聚氨酯颗粒熔融固化在裸金纳米电极上，得到金纳米电极，具体为：搭建加热装置，将聚氨酯颗粒放于加热台上加热，使其融化后，将裸金纳米电极固定在可升降的支架上，电极穿过已经熔融的聚氨酯固体颗粒，电极尖端覆盖一层聚氨酯，待尖端伸出后停止上升支架，取出，冷却至室温，得到金纳米电极。

2.根据权利要求1所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤一具体为：

1)将无水乙醇和盐酸溶液混合，得到腐蚀液；

2)取金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在10～15.0μA，腐蚀时间为40s～50s，腐蚀电压25V～27V，腐蚀频率4.2kHz，清洗，得到裸金纳米电极。

3.根据权利要求2所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的无水乙醇和盐酸溶液的体积比为1：1。

4.根据权利要求2所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的金丝长度为

1cm。

5.根据权利要求2所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的清洗步骤为：用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗5～10min。

6.根据权利要求1所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的加热装置包括电源(1)、智能控温仪(2)、可升降支架(4)、铁架台(3)、热电偶(5)和加热台(6)，所述的铁架台(3)为L型，可升降支架(4)固定在铁架台(3)的横杆上，热电偶(5)固定在铁架台(3)的竖杆上，热电偶(5)一端连接加热台(6)，智能控温仪(2)分别和热电偶(5)和加热台(6)电连接，电源(1)和智能控温仪(2)电连接；所述的可升降支架(4)用于放置裸金纳米电极(7)，加热台(6)底部设置通孔，用于放置聚氨酯固定颗粒，所述的裸金纳米电极(7)通过通孔穿过已经熔融的聚氨酯固定颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种金纳米电极的制备方法，其特征在于，所述的加热温度为

170～190℃。

8.权利要求1所述的制备方法得到的金纳米电极。

说明书

一种金纳米电极及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子材料和电化学领域，具体涉及一种金纳米电极及其制备方法。

背景技术

[0002] 1988年Wightman首次将微电极应用到细胞胞吐释放的研究中，并提出采用微电机电化学方法来进行在线实时监测细胞胞吐情况是一种非常好的方法。之后，在1999年左右，金、铂等微米电极不断被制造出来，到2005年左右的时候，采用碳纤维电极可以监测多巴胺的存在。2007年之后贵金属电极如：金、铂等才逐渐发展。随着时代的日益发展，人们对电极的制备要求也越来越高，对电极的性能要求也越来越高，监测的物质也由宏观的量，发展到监测痕量物质。

[0003] 这些年，人们主要研究电极的封装方法，以使金纳米电极的尖端在纳米金的范围内，在对减小纳米电极的暴露面积方面，有多种方法，但是在电极的稳定性上和重复性上一直难以改善和提高。聚氨酯(TPU)材料具有较好的黏粘性，在4℃冰箱中、室温甚至高于室温下都能稳定存在而不从电极上脱落，而且在水溶液中，无水乙醇溶液中均可以稳定存在，电化学性能不会受到干扰。相比目前使用蜡封的手法，使用聚氨酯颗粒熔融塑封可以一次成型。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了提供一种金纳米电极及其制备方法，旨在减小金纳米电极的有效电极面积，提高金纳米电极的检测灵敏度，并保持较好的稳定性，同时，该制备方法工艺简单、成本低。

[0005] 本发明首先提供一种金纳米电极的制备方法，包括如下：

[0006] 步骤一、制备裸金纳米电极；

[0007] 步骤二、利用加热装置将聚氨酯颗粒熔融固化在裸金纳米电极上，得到金纳米电极。

[0008] 优选的是，所述的步骤一的裸金纳米电极是采用无水乙醇-HCl溶液和金丝为原料，通过电化学腐蚀的方法制备得到的。

[0009] 优选的是，所述的步骤一具体为：

[0010] 1)将无水乙醇和盐酸溶液混合，得到腐蚀液；

[0011] 2)取金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在10～15.0μA，腐蚀时间为40s～50s，腐蚀电压25V～27V，腐蚀频率4.2kHz，清洗，得到裸金纳米电极。

[0012] 优选的是，所述的无水乙醇和盐酸溶液的体积比为1：1。

[0013] 优选的是，所述的金丝长度为1cm。

[0014] 优选的是，所述的清洗步骤为：用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗5～10min。

[0015] 优选的是，所述的步骤二具体为：搭建加热装置，将聚氨酯颗粒放于加热台上加热，使其融化后，将裸金纳米电极固定在可升降的支架上，电极穿过已经熔融的聚氨酯固体颗粒，电极尖端覆盖一层聚氨酯，待尖端伸出后停止上升支架，取出，冷却至室温，得到金纳米电极。

[0016] 优选的是，所述的加热装置包括电源、智能控温仪、可升降支架、铁架台、热电偶和加热台，所述的铁架台为L型，可升降支架固定在铁架台的横杆上，热电偶固定在铁架台的竖杆上，热电偶一端连接加热台，智能控温仪分别和热电偶和加热台电连接，电源和智能控温仪电连接；所述的可升降支架用于放置裸金纳米电极，加热台底部设置通孔，用于放置聚氨酯固定颗粒，所述的裸金纳米电极通过通孔穿过已经熔融的聚氨酯固定颗粒。

[0017] 优选的是，所述的加热温度为170～190℃。

[0018] 本发明还提供上述制备方法得到的金纳米电极。

[0019] 本发明的有益效果

[0020] 本发明提供了一种金纳米电极及其制备方法，该方法是利用聚氨酯固体颗粒熔融后进行包裹，当聚氨酯颗粒在170～190℃时即可处于熔融状态，从而利于金电极尖端顺利通过，而且聚氨酯在室温下既可以快速收缩冷却成型，可以大大缩小单个电极的制备时间，提高工作效率。本发明的方法室温即可冷却，成型速度快，重现性和稳定性好。经过电化学循环伏安法测试，可以得到近似纳米电极的“S”型曲线，电流大小数量级也可以控制在10-8A甚至更低，最小可以达到10-10A左右，通过循环伏安得到的电化学曲线结果，可以大致计算出金纳米电极尖端的有效电极面积大小。单个活体细胞一般只有300nm，电极要想进入细胞检测其中的物质，其电极尖端必须足够小，只有当电极尖端面积很小时，才能应用于细胞等生物电的检测当中，对于单个细胞的生物活性的研究中才能检测到其微小的电流变化，同时也可对电极进一步处理，已达到其他特异性检测的目的。而且聚氨酯对金纳米电极具有很好的黏粘性，可以很好的贴附在金纳米电极表面，并且能稳定的存在于18.2MΩ*cm超纯水中、无水乙醇溶液中以及1*PBS缓冲溶液中，具有非常好的稳定性。

附图说明

[0021] 图1为本发明实施例1制备的裸金纳米电极的光学图像；

[0022] 图2为本发明实施例1制备的裸金纳米电极的扫描电镜(SEM)图；

[0023] 图3为聚氨酯TGA曲线图；

[0024] 图4为本发明实施例1制备得到的金纳米电极的电极尖端有效面积正态分布图；

[0025] 图5为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在蒸馏水中连续浸泡测定的循环伏安特性曲线；

[0026] 图6为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在无水乙醇溶液中连续浸泡测定的电化学循环伏安特性曲线；

[0027] 图7为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在1*PBS缓冲溶液中连续浸泡测定的循环伏安特性曲线；

[0028] 图8为本发明实施例1制备得到的金纳米电极连续测量4天电化学循环伏安特性曲线；

[0029] 图9为本发明加热装置的结构示意图。

[0030] 图中，1、电源，2、智能控温仪，3、铁架台，4、可升降支架，5、热电偶，6、加热台，7、裸金纳米电极。

具体实施方式

[0031] 为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

[0032] 本发明首先提供一种金纳米电极的制备方法，包括如下：

[0033] 步骤一、制备裸金纳米电极；

[0034] 步骤二、利用加热台将聚氨酯颗粒熔融固化在裸金纳米电极上，得到金纳米电极。

[0035] 按照本发明，所述的步骤一的裸金纳米电极是采用无水乙醇-HCl溶液和金丝为原料，通过电化学腐蚀的方法制备得到的，具体为：

[0036] 1)将无水乙醇和盐酸溶液混合，得到腐蚀液；所述的无水乙醇和盐酸溶液的体积比优选为1：1。

[0037] 2)取金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在10～15.0μA，腐蚀时间为40～50s，腐蚀电压25V～27V，腐蚀频率4.2kHz，清洗，得到裸金纳米电极，所述的金丝长度优选为1cm，直径为0.25mm，来源为商购，选自国药集团。

[0038] 按照本发明，所述的腐蚀架可以上下升降，便于金丝进入和退出腐蚀液，而且操作简单、易于控制，用过电流表显示的电流值来初步判断腐蚀形状，一般起始电流控制在10～15.0μA左右，腐蚀时间通过秒表计时，大约所需时间在40～50s左右，当电流表显示来回波动时可以初步证明腐蚀形状较好，当电流表的示数降为0A时即表示腐蚀终止，为确保制备的金电极可用，一般制备完需要立即清洗，优选用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗5～10min成“铅笔状”最好，这也利于下步的封装实验。

[0039] 按照本发明，所述的步骤二具体为：搭建加热装置，所述的加热装置如图9所示，该装置包括电源1、智能控温仪2、可升降支架4、铁架台3、热电偶5和加热台6，所述的铁架台3为L型，可升降支架4固定在铁架台3的横杆上，热电偶5固定在铁架台3的竖杆上，热电偶5一端连接加热台6，智能控温仪2分别和热电偶5和加热台6电连接，电源1和智能控温仪2电连接；所述的可升降支架4用于放置裸金纳米电极7，加热台6底部设置通孔，用于放置聚氨酯固定颗粒，所述的聚氨酯固定颗粒的直径大于通孔的直径，所述的裸金纳米电极7通过通孔穿过已经熔融的聚氨酯固定颗粒。所述的智能控温仪2的来源为商购，没有特殊限制，作用是通过智能控温仪2中的反馈系统调控热电偶5的加热温度，使聚氨酯固定颗粒熔融，防止温度过高，损坏封装材料。

[0040] 按照本发明，将聚氨酯颗粒放于加热台上加热，所述的加热温度优选为170-190℃，使其融化后，将裸金纳米电极固定在可升降的固定支架上，电极缓慢穿过已经熔融的聚氨酯固体颗粒，此过程要大于5s,此时，电极尖端将覆盖一层聚氨酯，待其冷却后，尖端会由于聚氨酯的冷却回弹性而收缩，使尖端露出，待尖端伸出后停止上升固定支架，取出，冷却至室温，从而完成对电极的封装，得到金纳米电极。该过程耗时在1min之内，制备非常快捷，而且一步成形，为防止电极尖端落入灰尘，制备完之后要放入密闭盒中。

[0041] 本发明利用聚氨酯包裹金电极从而使电极尖端有效面积减小，聚氨酯原料来源于德国拜耳3970D。

[0042] 本发明还提供上述制备方法得到的金纳米电极。

[0043] 将所得的包裹之后的金纳米电极利用电化学手段进行初步的表征，已验证金纳米电极制备的是否成功，具体表征步骤包括：

[0044] C1、将制备好的金纳米电极用无水乙醇冲洗2遍，再用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，之后用氩气吹干，然后放入已配置好的电解液中，进行电化学测试。

[0045] C2、首先将金纳米电极放入1mL水中浸泡，每1h进行一次电化学测试，记录实验结果；

[0046] C3、其次放入1mL无水乙醇溶液中浸泡，每1h进行一次电化学测试，记录实验结果；

[0047] C4、最后放入1*PBS溶液中浸泡，每1h进行一次电化学测试，记录实验结果。

[0048] C2～C4步骤，均连续测量6次。

[0049] C5、之后对封装好的电极每天进行一次电化学测试，连续测量4天，记录实验结果。

[0050] C6、15天后再进一次电化学测量，与之前结果对比。

[0051] 所述的浸泡溶液水为18.2MΩ*cm的超纯水，无水乙醇是分析纯，1*PBS缓冲溶液为pH＝7.30(25℃下)，浸泡所需的量均采用1mL。电化学测试采用的电解池溶液是通氩除氧的亚铁氰化钾和氯化钾溶液，其中亚铁氰化钾为100mM,氯化钾溶液为1M。腐蚀液采用无水乙醇-HCl按体积比1:1配置。

[0052] 上述表征方法主要探究利用聚氨酯包裹金电极之后的电化学行为，以及其在18.2MΩ*cm超纯水、无水乙醇以及1*PBS缓冲溶液中长时间浸泡后电化学电流的变化情况，经过研究发现，利用聚氨酯一步封装法包裹之后，浸泡在以上三种溶液中一段时间后，电化学电流变化并不十分明显，电流数值上没有大的偏差，基本可以认为金电极及其尖端的聚氨酯可以稳定存在于18.2MΩ*cm超纯水、无水乙醇以及1*PBS缓冲溶液中。纳米电极尖端有效电极面积不会因为浸泡在以上三种溶液中而发生变化，聚氨酯可以稳定的贴附在金电极上，而不会发生膨胀、分离以及脱落的情况。能很好的保证电极的稳定性能。本发明的方法具有提高金纳米电极制备的重现性和稳定性，提高制备成功率的特点，以及操作制备简单，成本低廉的优势。

[0053] 下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。

[0054] 实施例1

[0055] a、裸金纳米电极的制备

[0056] (1)、腐蚀液的配置：按照V(HCl)：V(C2H5OH)＝1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中；

[0057] (2)、取1cm长金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在15.0μA，腐蚀时间为45s,腐蚀电压26V，腐蚀频率4.2kHz；

[0058] (3)、用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗8min，得到表面洁净的裸金纳米电极；

[0059] b、金纳米电极的包裹制备

[0060] (1)准备工作：将聚氨酯颗粒放入18.2MΩ*cm超纯水中进行超声清洗5min，然后放入烘箱中烘干，烘箱设定温度为90℃。

[0061] (2)、在热台上放入已经清洗过的聚氨酯固体颗粒，启动加热装置，待温度升至170℃时等待片刻，聚氨酯会发生熔融，之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架，缓慢从热台中取出，待冷却至室温即得到金纳米电极。

[0062] 将上述制备得到的金纳米电极进行表征，具体为：

[0063] (1)、配置电化学电解液，电解液含有100mM亚铁氰化钾和1M KCl，用电子天平分别称取422mg亚铁氰化钾，74.5mg KCl，溶于10mL 18.2MΩ*cm超纯水中，待完全溶解后混合均匀，然后进行通氩气除氧5min；

[0064] (2)、将制备好的金纳米电极先用无水乙醇清洗2～3次，再用18.2MΩ*cm超纯水清洗一遍，除去上一步残留的乙醇等杂质，然后用氮气吹干

[0065] (3)、将清洗干净的包裹好的金纳米电极放入配置好的电化学底液中进行循环伏安测试。测试电位范围选择0～+0.6V，扫速为10mV/s。连续进行4天重复操作，测试金纳米电极的稳定性。

[0066] 连续进行四天重复操作，看电极性能是否稳定。

[0067] (4)将清洗过的电极，分别放入1mL水中、1mL无水乙醇中和1mL 1*PBS溶液中，每浸泡1h测试1次，连续测量6次，看电极是否能在水中、无水乙醇中以及1*PBS溶液中稳定存在，细胞的生长环境和实验环境一般都在水环境下，1*PBS环境下，无水乙醇是对细胞培养和测试之前进行消毒处理，因此需要在以上三种溶液中进行测试制备的电极性能。

[0068] 图1为本发明实施例1制备的裸金纳米电极的光学图像，图a为光学显微镜下的图像，图b为暗场光学显微镜下图像，从图1可以看出，本发明的裸金纳米电极腐蚀表面比较光滑平整，尖端很锐利。

[0069] 图2为本发明实施例1制备的裸金纳米电极的扫描电镜(SEM)图。从图2可以看出，金电极腐蚀表面比较光滑平整，尺寸到达300nm以下。

[0070] 图3为聚氨酯TGA曲线图，由图3可知，样品在200℃以下时比较稳定，未发生失重，当温度到达220℃时，样品发生失重损失，有部分重量损失，表明样品发生分解，存在不稳定性。为利于实验操作，保证样品稳定，我们选择在170～190℃范围内，这样既可以保证样品熔融还不损坏样品本身结构。

[0071] 图4为本发明实施例1制备得到的金纳米电极的电极尖端有效面积正态分布图，从图4中可以看出，电极尖端的有效面积大约分布在0～1μm2之间，具体数值经过计算大约在0.05～0.8μm2左右，只要控制好封装环节，即可有效降低电极的有效面积尺寸。

[0072] 图5为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在蒸馏水中连续浸泡测定的循环伏安特性曲线，曲线中a代表第一次测试结果，b代表第二次测试结果，c代表第三次测试结果，d代表第四次测试结果，e代表第五次测试结果，f代表第六次测试结果，g代表第七次测试结果，每浸泡1h测试一次，连续浸泡6h，共连续测试6次，扫描速率为10mV/s，扫描电位范围为0～+0.6V。经过6次的测试发现，峰电流大小有微小的变化，大约相差几nA，在误差范围内，没有数量级的偏差，曲线之所以没有完全重合除了仪器本身的误差外，还有电极的损耗，溶液被氧化等原因。不过从曲线的大体趋势可以看出其峰电流大小可以稳定在10-8数量级上，表明在18.2MΩ*cm超纯水中利用聚氨酯包裹的金纳米电极具有很好的绝缘性，稳定性和重复性，可以在18.2MΩ*cm蒸馏水中保持性能稳定。

[0073] 图6为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在无水乙醇溶液中连续浸泡测定的电化学循环伏安特性曲线，曲线中a代表第一次测试结果，b代表第二次测试结果，c代表第三次测试结果，d代表第四次测试结果，e代表第五次测试结果，f代表第六次测试结果，g代表第七次测试结果，每浸泡1h测试1次，连续浸泡6h，扫描速率为10mV/s，电位范围为0～+0.6V，共连续测试6次，经过6次的测试发现，电流会有微小的变化，大约相差几nA，在误差范围内，没有数量级的偏差，曲线之所以没有完全重合除了仪器本身的误差外，还有电极的损耗，电解液被氧化等原因。不过从曲线的大体趋势可以看出其峰电流大小可以稳定在10-8数量级上，表明在无水乙醇溶液中利用聚氨酯包裹金纳米电极具有很好的绝缘性，稳定性和重复性，可以在无水乙醇溶液中保持性能稳定。

[0074] 图7为本发明实施例1制备得到的金纳米电极在1*PBS缓冲溶液中连续浸泡测定的循环伏安特性曲线，曲线中a代表第一次测试结果，b代表第二次测试结果，c代表第三次测试结果，d代表第四次测试结果，e代表第五次测试结果，f代表第六次测试结果，g代表第七次测试结果，每浸泡1h测试1次，连续浸泡6h，扫描速率为10mV/s，电位范围为0～+0.6V，共连续测试6次，经过6次的测试发现，电流会有微小的变化，大约相差零点几纳安，在误差范围内，没有数量级的偏差，曲线之所以没有完全重合除了仪器本身的误差外，还有电极的损耗，电解液被氧化等原因。不过从曲线的大体趋势可以看出其峰电流大小可以稳定在10-9数量级上，表明在1*PBS缓冲溶液中利用聚氨酯包裹金纳米电极具有很好的绝缘性，稳定性和重复性，可以在1*PBS缓冲溶液中保持性能稳定。

[0075] 图8为本发明实施例1制备得到的金纳米电极连续测量4天电化学循环伏安特性曲线，曲线中a代表第一次测试结果，b代表第二次测试结果，c代表第三次测试结果，d代表第四次测试结果，每天在同一时间测定，每天配制相同的电化学电解液，同样进行通氩气除氧，每次通5～10min，在每次测试完之后取出，用18.2MΩ*cm超纯水洗净表面残存的盐溶液，用氮气吹干后，放入密闭保存盒中，然后放入4℃冰箱内，避光保存。第二次测试前，取出用18.2MΩ*cm蒸馏水再次清洗金纳米电极表面，用氮气吹干后进行，电化学测试，连续4天进行相同的操作，并对结果进行整理汇总，如图8所示，电极具有很好的重复性，始终呈现“S”型，可以在保存几天的时间内再使用，当然在电流的数值大小上会有微小的变化，不过不会影响到数量级的变化，可以忽略其变化，电极的尖端有效面积并不会增大，不会对电极的应用产生影响。说明采用聚氨酯熔融包裹金纳米电极，不会发生脱落、分离，老化等变化，表明利用聚氨酯包裹金纳米电极具有很好的绝缘性，稳定性和重复性，可以长时间保持性能稳定。

[0076] 实施例2

[0077] a、裸金纳米电极的制备

[0078] (1)、腐蚀液的配置：按照V(HCl)：V(C2H5OH)＝1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中；

[0079] (2)、取1cm长金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在10.0μA，腐蚀时间为40s,腐蚀电压25V，腐蚀频率4.2kHz；

[0080] (3)、用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗5min，得到表面洁净的裸金纳米电极；

[0081] b、金纳米电极的包裹制备

[0082] (1)准备工作：将聚氨酯颗粒放入18.2MΩ*cm超纯水中进行超声清洗5min，然后放入烘箱中烘干，烘箱设定温度为80℃均可以。

[0083] (2)、在热台上放入已经清洗过的聚氨酯固体颗粒，启动加热装置，待温度升至170℃时等待片刻，聚氨酯会发生熔融，之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架，缓慢从热台中取出，待冷却至室温即得到金纳米电极。

[0084] 实施例3

[0085] a、裸金纳米电极的制备

[0086] (1)、腐蚀液的配置：按照V(HCl)：V(C2H5OH)＝1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中；

[0087] (2)、取1cm长金丝，将其固定在腐蚀架上，连接上交流电源和示波器进行腐蚀，电流表示数控制在15.0μA，腐蚀时间为50s,腐蚀电压27V，腐蚀频率4.2kHz；

[0088] (3)、用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净，放入等离子清洗机中清洗表面杂物，清洗10min，得到表面洁净的裸金纳米电极；

[0089] b、金纳米电极的包裹制备

[0090] (1)准备工作：将聚氨酯颗粒放入18.2MΩ*cm超纯水中进行超声清洗5min，然后放入烘箱中烘干，烘箱设定温度为100℃均可以。

[0091] (2)、在热台上放入已经清洗过的聚氨酯固体颗粒，启动加热装置，待温度升至170℃时等待片刻，聚氨酯会发生熔融，之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架，缓慢从热台中取出，待冷却至室温即得到金纳米电极。

[0092] 综上所述，本发明利用聚氨酯包裹金纳米电极的制备方法，聚氨酯包裹金纳米电极后，可以在18.2MΩ*cm超纯水中、无水乙醇溶液中以及1*PBS缓冲溶液中都能稳定的存在，不会对电极的使用产生影响，而且放置4天，依然能保持良好的状态。聚氨酯包裹金纳米电极具有一定的稳定性。本发明首先制备金纳米电极，然后利用聚氨酯包裹金纳米电极，最后制得聚氨酯包裹的金纳米电极。所述的聚氨酯的包裹可以起到很好的绝缘性能、还能在18.2MΩ*cm超纯水中、无水乙醇溶液中以及1*PBS缓冲溶液中都可以与金纳米电极紧密的贴附在一起，而不会发生脱落或者产生表面缺陷，而且聚氨酯可以在短时间内达到熔融状态，封装方便，快捷，一步即可完成。这样可以大大缩小制备电极的时间，而且聚氨酯可以长时间的保存，具有很好的稳定性，且原料来源广泛，价格低廉，利于操作，很容易实现。

[0093] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。