玻璃碳电极英文解释翻译、玻璃碳电极的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 glassy carbon electrode

分词翻译：

玻璃碳的英语翻译：

【化】 glassy carbon; vitreous carbon

电极的英语翻译：

electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore

专业解析

玻璃碳电极（Glassy Carbon Electrode, GCE）是一种在电化学分析、传感器和能源研究中广泛使用的重要工作电极材料。其名称来源于其外观和结构特性：

术语解析：
- 玻璃 (Glass)：指代其外观具有类似玻璃的光滑、致密、无孔的表面，以及断裂时呈现贝壳状断口的特性。更重要的是，它描述了其非晶态（玻璃态）的碳结构。与具有规则层状结构的石墨不同，玻璃碳在微观尺度上是无序排列的碳原子网络。
- 碳 (Carbon)：明确其基本化学成分是碳元素。
- 电极 (Electrode)：表明其功能是作为电化学体系中的导体，用于输入或输出电流，发生或促进电化学反应。
- 英文对应： Glassy Carbon Electrode (常缩写为GCE)。
核心特性与优势：
- 高纯度与化学惰性：玻璃碳由高纯度的聚合物（如酚醛树脂）在高温下（通常>1000°C）惰性气氛中热解而成，杂质含量极低。这赋予其优异的化学稳定性和宽电化学窗口（通常约 -1.0 V 到 +1.0 V vs. SCE，具体范围取决于溶液pH值），能在强酸、强碱和多种有机溶剂中使用而不易被腐蚀或发生副反应。
- 高导电性：虽然其导电性低于金属或石墨，但足以满足大多数电化学测量的要求（电阻率约为 40-50 μΩ·m）。
- 低气体渗透性 & 低吸附性：其致密、无孔的结构阻碍了气体（如氧气）向电极表面的扩散，减少了背景干扰。同时，其表面不易吸附溶液中的物质，基线电流低，有利于高灵敏度检测。
- 良好的机械强度与硬度：比普通石墨电极更坚硬、耐磨，易于抛光获得重现性好的新鲜表面。
- 生物相容性：良好的生物相容性使其适用于生物传感和活体分析。
典型应用领域：
- 基础电化学研究：研究氧化还原反应的机理、动力学。
- 电分析化学：伏安法（循环伏安法CV、差分脉冲伏安法DPV、方波伏安法SWV等）、安培检测等，用于检测金属离子、有机分子、药物、环境污染物等。
- 生物传感器平台：作为基底电极，固定酶、抗体、DNA、纳米材料等，构建葡萄糖传感器、DNA传感器、免疫传感器等。
- 能源相关研究：燃料电池、超级电容器、锂离子电池等领域的电极材料研究（常作为基底或催化剂载体）。
- 工业电解与分析。
结构参数示例：
- 密度：约 1.5 g/cm³ (低于石墨的 2.2 g/cm³) 。
- 电阻率：约 40-50 μΩ·m 。
- 热膨胀系数：低 (约 2.2–4.0 × 10⁻⁶ K⁻¹) 。

权威参考来源：

《材料科学与工程基础》(Callister & Rethwisch)：经典材料科学教材，详细阐述包括玻璃碳在内的各种碳材料的结构、性能及制备。 (链接示例：需替换为具体在线资源链接，如出版社电子书平台链接)
《Journal of Electroanalytical Chemistry》：国际知名电化学期刊，发表大量关于玻璃碳电极基础研究、表面改性及应用的高水平论文。 (链接示例：https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-electroanalytical-chemistry)
美国国家标准与技术研究院 (NIST) 材料数据库：提供材料的物理化学性质标准数据（如电阻率、密度等）。 (链接示例：https://materialsdata.nist.gov)

网络扩展解释

玻璃碳电极（Glassy Carbon Electrode）是一种由高纯度玻璃碳材料制成的电化学电极，具有独特的物理化学特性，广泛应用于电化学研究和工业领域。以下从多个维度进行解释：

1.定义与组成

玻璃碳电极由玻璃碳（非晶形碳）制成。玻璃碳是通过将聚丙烯腈树脂或酚醛树脂等材料在惰性气氛中高温（约1800℃）烧结而成，形成兼具玻璃和碳特性的材料。这种材料具有高纯度、无定形结构，导电性与传统碳材料相近，但化学稳定性更优。

2.核心特性

化学稳定性：耐强酸、强碱及有机溶剂腐蚀，适用于恶劣环境。
宽电势窗口：相对于饱和甘汞电极，电势范围为-1~1V，适合多种电化学反应。
高机械强度：质地坚硬，热膨胀系数小，气密性好。
表面特性：高比表面积提供更多反应位点，增强检测灵敏度。

3.主要应用领域

电化学分析：如伏安法测定金属离子、化学修饰电极等。
工业电解：用于电解铝、铜、锌及制氢等过程。
传感器：在生物传感器和化学传感器中作为关键组件。

4.制造与处理

制备方法：树脂高温碳化形成致密结构，表面需抛光至镜面以保持清洁。
维护要求：使用后需严格清洁，避免表面污染影响性能。

5.与传统电极的对比

相较于金属电极，玻璃碳电极的耐用性更突出，尤其在强腐蚀性环境中不易发生氧化或钝化。此外，其惰性特性减少了副反应干扰，提升了检测准确性。

如需更详细的技术参数或应用案例，可参考化工仪器网或武汉高仕睿联的完整资料。