CN113474644B

CN113474644B - 电极及电化学测定系统

Info

Publication number: CN113474644B
Application number: CN202080016483.8A
Authority: CN
Inventors: 拜师基希; 竹本光伸; 北原达也; 武田健太郎; 加藤大; 镰田智之
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Nitto Denko Corp
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2040-02-25
Also published as: EP3933394A4; JP2020144116A; EP3933394A1; KR20210129069A; TWI821534B; TW202037911A; JP6810330B2; CN113474644A

Abstract

碳电极1具备：基材2；和配置于基材2的上侧、且具有sp²键及sp³键的导电性碳层3。在导电性碳层3的上表面中，氧相对于碳的浓度比为0.07以上。进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率为0.35以上。

Description

电极及电化学测定系统

技术领域

本发明涉及电极及具备其的电化学测定系统。

背景技术

以往，已知有以下电化学测定法：利用电化学反应，对溶液中的微量离子、残留物质进行定性分析或定量分析。电化学测定法可举出测定容器中的电位差的方法、测定电流的方法等。

用于电化学测定法的电化学测定系统通常至少具备工作电极和参比电极(或对电极)作为电极，利用工作电极来检测测定对象。

作为该工作电极，使用铂、金、玻璃碳、硼掺杂金刚石等。然而，铂等贵金属稀少，玻璃碳、硼掺杂金刚石必须在非常高的温度下制造。

因此，近年来，作为工作电极，研究了由包含sp²键及sp³键的微晶畴构成的碳电极(参见专利文献1)。

就专利文献1的碳电极而言，能够容易地在较低的温度下制膜，因此无需必须进行高温处理的生产设备。另外，电位窗宽，因此能够检测多种物质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-90875号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，电位窗的范围越宽，则检测物质的种类越增加，因此便利性提高。尤其是，在电位窗的范围为氧化侧(正电位)的高电位时，例如能够检测来自RNA的物质等，因此期望氧化侧的电位窗的进一步扩大。

本发明提供氧化侧的电位窗宽的电极及电化学测定系统。

用于解决课题的手段

本发明[1]包括电极，其具备：基材；和配置于所述基材的厚度方向一侧、且具有sp²键及sp³键的导电性碳层，在所述导电性碳层的厚度方向一个面中，氧相对于碳的浓度比为0.07以上，进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率为0.35以上。

本发明[2]包括[1]所述的电极，其中，所述导电性碳层的厚度为5nm以上、200nm以下。

本发明[3]包括[1]或[2]所述的电极，其中，所述导电性碳层的厚度方向一个面的表面粗糙度Ra为1.0nm以下。

本发明[4]包括[1]～[3]中任一项所述的电极，其为用于电化学测定的电极。

本发明[5]包括电化学测定系统，其具备[4]所述的电极。

发明的效果

根据本发明的电极及电化学测定系统，在导电性碳层的厚度方向一个面中，氧相对于碳的浓度比为0.07以上，进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率为0.35以上。因此，在氧化侧(正电位侧)，电位窗扩宽。因此，能够检测出要在高电位下检测的物质。

附图说明

[图1]图1表示本发明的电极的一个实施方式的剖面图。

[图2]图2表示使用了图1的电极的电化学系统的示意图。

[图3]图3表示通过X射线光电子能谱法(宽扫描分析)测定实施例1的电极上表面所得的谱图。

[图4]图4表示通过X射线光电子能谱法(窄扫描分析)测定实施例1的电极上表面所得的谱图。

具体实施方式

参照图1，对作为本发明的电极的一个实施方式的碳电极进行说明。在图1中，纸面上下方向为上下方向(厚度方向，第1方向)，纸面上侧为上侧(厚度方向一侧，第1方向一侧)，纸面下侧为下侧(厚度方向另一侧，第1方向另一侧)。另外，纸面左右方向及进深方向为与上下方向正交的面方向。具体而言，依据各图的方向箭头。

1.碳电极

碳电极1具有具备规定厚度的膜形状(包括片材形状)，在与厚度方向正交的规定方向(面方向)上延伸，具有平坦的上表面(厚度方向一个面)及平坦的下表面(厚度方向另一个面)。

具体而言，如图1所示，碳电极1具备：基材2；和配置于基材2的上侧(厚度方向一侧)的导电性碳层3。即，碳电极1在厚度方向上具备基材2和导电性碳层3。优选碳电极1由基材2及导电性碳层3形成。以下，对各层进行详述。

2.基材

基材2是对导电性碳层3进行支承的基材。基材2是碳电极1的最下层，以与导电性碳层3的下表面接触的方式配置于导电性碳层3的整个下表面。

作为基材2，例如可举出无机基材、有机基材等。

作为无机基材，例如可举出硅基板、玻璃基板等。

作为有机基材，例如可举出高分子膜。作为高分子膜的材料，例如可举出聚酯树脂(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、乙酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂(例如，聚环烯烃聚合物)、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂等。

基材的厚度例如为2μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为1000μm以下，优选为500μm以下。

3.导电性碳层

导电性碳层3具有电极特性(电位窗的宽度、导电性等)，是发挥作为电极的作用的层。

导电性碳层3由具有sp²键及sp³键的碳形成。即，导电性碳层3是具有石墨型结构及金刚石结构的层。由此，导电性碳层3在扩宽电位窗的同时具备良好的导电性。另外，在低温下的成膜性优异。

进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率(sp³/sp³+sp²)例如为0.1以上，优选为0.2以上，更优选为0.25以上，进一步优选为0.30以上，尤其是优选为0.35以上，进而为0.40以上，进而适合为0.50以上。另外，进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率(sp³/sp³+sp²)例如为0.9以下，优选为0.5以下。

若进行了sp³键合的原子数的比率(sp³/sp³+sp²)为上述下限以上，则在设定为氧相对于碳的浓度比(O/C)时，能够使碳电极1的电位窗进一步向氧化侧扩充。换言之，在进行了sp³键合的原子数的比率(sp³/sp³+sp²)不满足上述下限的情况下，即使设定为氧的浓度比(O/C)，也无法使碳电极1的电位窗进一步向氧化侧扩充。

更具体而言，在氧化侧的电位窗的宽度方面对进行了sp³键合的原子数的比率(sp³/sp³+sp²)相同的多个样品中、氧的浓度比(O/C)为0.07以上的第1样品与氧的浓度比(O/C)小于0.07的第2样品进行比较。结果，第1样品与第2样品相比，氧化侧的电位窗更宽。

另一方面，若进行了sp³键合的原子数的比率(sp³/sp³+sp²)为上述上限以下，则有导电性碳层3的导电性降低而使得电流信号变小，尤其是低浓度区域的信号检测变困难的情况。

上述比率能够在通过X射线光电子能谱法测定导电性碳层3的上表面所得的谱图中，基于sp²键的峰强度及sp³键的峰强度而算出。具体而言，在后文的实施例中进行叙述。

在导电性碳层3的上表面中，氧相对于碳的浓度比(O/C)为0.07以上，优选为0.08以上，更优选为0.09以上，尤其是优选为0.10以上。若上述浓度比为上述下限以上，则能够使碳电极1的电位窗向氧化侧扩充，能够检测出更多的化合物。

上述浓度比的上限没有限定，从保持固体表面形状的观点出发，例如为0.20以下，优选为0.15以下。

上述浓度比能够在通过X射线光电子能谱法测定导电性碳层3的上表面而得的谱图中，基于C1s的峰强度及O1s的峰强度而算出。具体而言，在后文的实施例中进行叙述。

导电性碳层3的上表面的表面粗糙度Ra例如为10nm以下，优选为5nm以下，优选为3nm以下，优选为1.0nm以下，最优选为0.9nm以下(或小于1.0nm)。另外，导电性碳层3的上表面的表面粗糙度Ra例如为0.01nm以上或0.05nm以上。

若表面粗糙度Ra低于上述上限，则在将碳电极1用作电化学测定用的电极的情况下，能够抑制电流的噪声，即使测定对象为低浓度，也能够在不被背景电流埋没的情况下对响应电流进行检测。因此，能够进行灵敏度更好的测定(电化学测定)。

导电性碳层3的上表面的表面粗糙度Ra能够通过使用原子力显微镜对导电性碳层3的上表面的500nm见方进行观察来测定。

导电性碳层3的上表面的表面电阻值例如为1.0×10⁴Ω/□以下，优选为1.0×10³Ω/□以下。表面电阻值能够根据JIS K 7194利用4端子法来测定。

导电性碳层3的厚度例如为5nm以上，更优选为10nm以上，另外，例如为200nm以下，更优选为100nm以下。若导电性碳层3的厚度为上述下限以上，则导电性碳层3的成膜性优异，能够呈现出稳定的电极特性。另一方面，若导电性碳层3的厚度为上述上限以下，则可实现薄膜化，并且挠性优异，因此处理性良好。

导电性碳层3的厚度能够通过测定其X射线反射率而算出。具体而言，在后文的实施例中进行叙述。

需要说明的是，就导电性碳层3而言，除碳以外，还可以含有其他添加剂。另外，导电性碳层可以由结构、组成、添加剂浓度等不同的多个层构成，另外，导电性碳层3可以为结构、组成、添加剂浓度等阶段性地(渐变状地)变化的构成。

4.碳电极的制造方法

碳电极1例如通过准备基材2的工序、在基材2设置碳薄膜的工序、及对碳薄膜进行氧化处理的工序而制造。

首先，准备已知或市售的基材2。

然后，从基材2与导电性碳层3的密合性的观点出发，可根据需要对基材2的上表面实施例如溅射、电晕放电、火焰、紫外线照射、电子射线照射、化成、氧化等基底处理。另外，能够通过溶剂清洗、超声波清洗等来对基材2进行除尘、清洁。

接下来，在基材2的上表面设置碳薄膜。优选通过干式方法在基材2的上表面形成导电性碳层3。

作为干式方法，例如可举出PVD法(物理蒸镀法)、CVD法(化学蒸镀法)，优选可举出PVD法。

作为PVD法，例如可举出溅射法、真空蒸镀法、激光蒸镀法、离子镀法(电弧蒸镀法等)等。从减少导电性碳层3所含的氢而能够更可靠地对导电性碳层3进行成膜的观点出发，优选可举出溅射法。

作为溅射法，例如可举出不平衡磁控溅射法(UBM溅射法)、大功率脉冲溅射法、电子回旋共振溅射法、RF溅射法、DC溅射法(DC磁控溅射法等)、DC脉冲溅射法、离子束溅射法、ECR溅射法(电子回旋共振溅射法)等。

从能够容易地将sp³键与sp²键的比为期望范围的导电性碳进行成膜的观点、并且能够提高成膜速率及对基板的密合性的观点、进而能够使装置构成简单的观点、能够提高离子照射量的观点等出发，更优选可举出UBM溅射法。

在采用溅射法的情况下，作为靶材，可举出碳(优选为烧结碳)。需要说明的是，从膜质调整、工艺稳定的观点出发，靶材可以含有已知的添加剂。

作为导入至成膜室的溅射气体，例如可举出Ar、Xe等非活性气体。需要说明的是，在导电性碳层3的溅射时，不并用氧气等作为反应性气体。

溅射法在真空下实施。具体而言，从抑制溅射速率的降低、放电稳定性等观点出发，溅射时的气压例如为1Pa以下，优选为0.7Pa以下。

成膜温度(基材温度)例如为200℃以下，优选为120℃以下，另外，例如为-40℃以上，优选为0℃以上。

另外，为了形成期望厚度的导电性碳层3，可以适宜设定靶材、溅射条件等来实施多次溅射法。

由此，可得到在厚度方向上具备基材2和碳薄膜的中间体。

接下来，对中间体的碳薄膜进行氧化处理。

作为氧化处理，只要是使存在于碳薄膜的上表面的氧原子量增大的方法即可，例如可举出等离子体处理、电化学处理。从制造容易性的观点出发，优选可举出电化学处理。

在电化学的氧化处理中，将中间体用作电化学测定的工作电极，施加大于其测定临界电压(最大电压)的电压。

例如，在其电化学测定的电位窗(测定范围)中，氧化侧的最大值的电压例如相对于银/氯化银参比电极为1.9V的情况下，施加大幅超过1.9V的电压(例如，2.3V以上)。

过剩电压的施加次数例如为多次，具体而言，为2次以上，优选为5次以上，另外，例如为20次以下。

由此，碳薄膜的上表面的氧浓度增大而形成导电性碳层3。结果，可得到在厚度方向上具备基材2和导电性碳层3的碳电极1。

碳电极1的总厚度例如为2μm以上，优选为20μm以上，另外，例如为1000μm以下，优选为500μm以下。

5.电化学测定用电极、及电化学测定系统

碳电极1能够用作各种电极，优选能够用作实施电化学测定法的电化学测定用的电极(优选为工作电极)。

在将碳电极1用作电极的情况下，从调整导电性碳层3的露出面(电极面)的观点出发，可以在碳电极1的上表面设置被图案化为期望形状的绝缘层。另外，碳电极1整体或导电性碳层3可以被图案化为期望的形状。作为绝缘层，可举出上文在基材2中所述的高分子膜等。

作为电化学测定法，例如可举出电位差测定法等电位差测定方法、例如电导率测定法、安培法·伏安法、交流阻抗法等电流测定方法等。

在本发明的电化学测定系统中，使用碳电极1作为工作电极。

具体而言，电位差测定方法中的电化学测定系统具备：碳电极1、参比电极、测定这些电极间的电动势的电位差计、和电解液。参见图2，电流测定方法中的电化学测定系统4具备：碳电极1、参比电极5、对向电极(对电极)6、控制这些电极的电位的恒电位仪7、测定在碳电极1与对向电极6之间流动的电流的电流计(因组装至恒电位仪而未图示)、和电解液8(参见图2)。

作为参比电极5，例如可举出银/氯化银电极、饱和甘汞电极、标准氢电极等。作为对向电极6，例如可举出铂电极、金电极、镍电极等。作为电解液8，例如可举出磷酸氢钠水溶液等磷酸系缓冲水溶液、或硫酸水溶液等。

在电化学测定系统4中，将每单位面积的电流的阈值设为250μA/cm²时，电位窗的氧化侧的电位值例如相对于银/氯化银参比电极为1.8V以上，优选为1.9V以上，另外，例如为2.5V以下。若上述电位值为上述范围，则能够检测尿苷酸、肌苷5’-三磷酸等高电位的化合物。

根据碳电极1及电化学测定系统4，导电性碳层3具有sp²键及sp³键，在其上表面(厚度方向一个面)，氧相对于碳的浓度比为0.07以上。因此，在氧化侧(正电位侧)，电位窗扩宽。因此，能够检测出要在高电位下检测的物质。例如，能够检测尿苷酸、肌苷5’-三磷酸等化合物。

尤其是，进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率为0.35以上，因此能够扩大将氧的浓度比高水平地设定为0.07以上时的电位窗的宽度。

尤其是，尿苷酸具备RNA(尿嘧啶等)作为部分结构，因此，电化学测定1能够用于RNA的定量。另一方面，肌苷5’-三磷酸为肌苷的磷酸加成物，肌苷为形成腺嘌呤的中间体或腺嘌呤的损伤物(脱氨基化物)，因此能够进行腺嘌呤的代谢路径、损伤等的评价。尤其是无需脱磷化就能够进行肌苷的定量。此外，这些尿苷酸、肌苷类与食品的鲜味成分相关，因此还能够用于食品的分析。

需要说明的是，关于上述浓度比高时电位窗扩宽的机理，可如下所述地推测，但本发明不限于下述推测。已知在石墨结构(sp²部分)和金刚石结构(sp³部分)中，sp³部分的电位窗宽，推测在具有sp²部分及sp³部分的导电性碳层3中，通过氧化处理，氧侵入至sp²部分，导电性碳层表面的sp³部分相对地增加，因此电位窗扩宽。推测这些情况是由进行了sp³键合的原子数的比率高至0.35以上而引起的。

6.变形例

图1所示的碳电极1由基材2及导电性碳层3形成，例如虽然未图示，但可以在基材2与导电性碳层3之间、或基材2的下侧还具备1层或2层以上的功能层。作为功能层，例如可举出阻气层、导电层、密合层、表面平滑层、硬涂层等。需要说明的是，功能层包含中值粒径为1.0nm以下的粒子，或不包含粒子。由此，能够使功能层的上表面成为平坦面。

实施例

以下示出实施例及比较例，进一步具体地说明本发明。需要说明的是，本发明不受实施例及比较例的任何限定。另外，以下的记载中所用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等具体数值能够替代为上述“具体实施方式”中记载的与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限值(定义为“以下”、“小于”的数值)或下限值(定义为“以上”、“超过”的数值)。

(实施例1)

准备厚度为300μm的硅基板，通过UBM溅射法，在其上表面形成厚度为35nm的碳层。需要说明的是，作为溅射法的条件，使用烧结碳作为靶材，将氩气压力设为0.6Pa，将目标功率设为400W，将基材温度设为120℃以下。另外，在硅基板与烧结碳靶(靶材)之间施加DC偏压75V。由此，得到具备基材及导电性碳层的层叠体。

将上述层叠体作为工作电极，将银/氯化银电极作为参比电极，将铂电极作为对向电极，并连接至恒电位仪(BAS公司制，商品名“CHI802”)，由此制作电化学测定系统。需要说明的是，作为电解液，使用50mmol/L的磷酸缓冲液(50mmol/L的NaH₂PO₄水溶液与50mmol/L的Na₂HPO₄水溶液的混合溶液，pH7)。

在该电化学测定系统中，通过实施5次“0V→2.3V→0V”的电压施加循环，从而对层叠体的表面进行氧化处理，然后，取出层叠体。

由此，制造碳电极。

(实施例2)

实施8次电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(实施例3)

实施15次电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例1)

不实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例2)

在硅基板与烧结碳靶(靶材)之间施加RF偏压10W，且未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例3)

将目标功率从400W变更为500W，未在硅基板与烧结碳靶(靶材)之间施加DC偏压，未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。然后，将UV灯与碳电极(导电性碳层的表面)之间的距离设定为5mm，通过UV/臭氧装置对电极表面进行30秒UV照射，从而对导电性碳层进行氧化处理，然后，取出电极。由此，制造碳电极。

(比较例4)

未在硅基板与烧结碳靶(靶材)之间施加DC偏压，未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例5)

未实施电压施加循环而使表面自然氧化，除此以外，与比较例4同样地操作，制造碳电极。

(比较例6)

将目标功率从400W变更为300W，将硅基板与烧结碳靶(靶材)之间的DC偏压从75V变更为40V，未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例7)

将目标功率从500W变更为400W，将UV灯与碳电极(导电性碳层的表面)之间的距离设定为7mm，除此以外，与比较例3同样地操作，制造碳电极。

(实施例4)

将目标功率从400W变更为450W，将硅基板与烧结碳靶(靶材)之间的DC偏压从75V变更为50V，未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(比较例8)

将目标功率从400W变更为100W，将硅基板与烧结碳靶(靶材)之间的DC偏压从75V变更为100V，未实施电压施加循环，除此以外，与实施例1同样地操作，制造碳电极。

(实施例5)

将电压施加循环从“0V→2.3V→0V”变更为“0V→2.2V→0V”，另外，将电压施加循环的次数从5次变更为10次，除此以外，与比较例8同样地操作，制造碳电极。

(实施例6)

用PET基材代替硅基板，除此以外，与实施例1同样地处理，得到层叠体，接下来，制造碳电极。

(实施例7)

用PET基材代替硅基板，进而在PET基材的上表面配置厚度1.3μm的硬涂层，除此以外，与实施例4同样地处理，得到具备基材、硬涂层及导电性碳层的层叠体。接下来，制造碳电极。需要说明的是，硬涂层含有中值粒径为15nm的粒子。

(表面粗糙度的测定)

使用原子力显微镜(Digital Instruments公司制产品名“NanoscopeIV”)，在500nm×500nm的范围内，测定各导电性碳层的上表面的算术平均表面粗糙度Ra。

(膜厚的测定)

以X射线反射率法为测定原理，使用粉末X射线衍射装置(Rigaku公司制，“RINT-2200”)，在下述<测定条件>下测定X射线反射率，利用分析软件(Rigaku公司制，“GXRR3”)对取得的测定数据进行分析，由此算出膜厚。关于分析，在下述<分析条件>下，采用Si基板与碳膜的2层模型，输入碳膜的目标膜厚、表面粗糙度0.5nm和密度1.95g/cm³作为初始值，然后，通过实施与实测值的最小二乘拟合，从而分析碳膜的膜厚。结果示于表1～表2。

<测定条件>

测定装置：粉末X射线衍射装置(Rigaku公司制，“RINT-2000”)

光源：Cu-Kα射线(波长：)，40kV，40mA

光学系统：平行光束光学系统

发散狭缝：0.05mm

受光狭缝：0.05mm

单色化·平行化：使用多层格贝尔镜

测定模式：θ/2θ扫描模式

测定范围(2θ)：0.3～2.0°

<分析条件>

分析软件：Rigaku公司制，“GXRR3”

分析方法：最小二乘拟合

分析范围(2θ)：2θ＝0.3～2.0°

(氧浓度比的测定)(sp³及sp²的测定)

对于各导电性碳层的上表面，在下述<测定条件>下实施X射线光电子能谱法。从由此得到的谱图(参见图3及图4)求出各峰面积，算出浓度比及碳原子数比。将氧相对于碳的浓度比(O/C)示于表1～表3。进行了sp³键合的碳原子数相对于进行了sp²键合的碳原子数与进行了sp³键合的碳原子数之和的比(sp³/sp³+sp²)示于表1～表3。

<测定条件>

测定装置：X射线光电子能谱分析(XPS)装置(岛津制作所公司制，商品名“AXISNova”)

X射线源：附带Rowland圆直径500mm单色器的AlKα(1486.6eV)，15kV，10mA

光电子分光器：轨道半径165mm，静电双半球型分析仪/球面镜分析仪复合型

检测器：延迟线检测器(DLD)系统

能量分辨率：Ag3d5/2光电子峰的半值宽为0.48eV以下

带电中和：均匀低能量电子照射

(电位窗特性的测定)

在实施例4～7及比较例1～7的碳电极的上表面，粘贴形成有直径2mm的孔的绝缘胶带，使碳电极的电极面积为3.14mm²。

将该碳电极作为工作电极，将银/氯化银电极作为参比电极，将铂电极作为对向电极，并连接至恒电位仪(上述)，由此，制作各实施例及比较例的电化学测定系统。需要说明的是，作为电解液，使用了50mmol/L的硫酸水溶液。

针对这些电化学测定系统的参比电极，在-2.4V～+2.4V的范围内，以0.1V/s的扫描速度施加电位。将此时得到的电流值为-500μA/cm²～+500μA/cm²的电位范围规定为电位窗的范围。将此时的氧化侧的最大电位示于表1～表2。

(钌活性)

关于实施例1～3，用ΔEp值来评价Ru络合物的电极活性。将其结果示于表1。表中，ΔEp值低表示电极活性高。

[表1]

[表2]

[表3]

需要说明的是，上述发明作为本发明的示例的实施方式而提供，其仅为示例，并不能作限定性的解释。对本技术领域的技术人员而言显而易见的本发明的变形例包括在权利要求书中。

产业上的可利用性

电极例如配备于电化学测定系统等中。

附图标记说明

1 碳电极

2 基材

3 导电性碳层

4 电化学测定系统

5 参比电极

6 对向电极(对电极)

7 恒电位仪

8 电解液

Ra 导电性碳层的上表面的表面粗糙度

Claims

1.电极，其特征在于，其具备：

基材；和

配置于所述基材的厚度方向一侧、且具有sp²键及sp³键的导电性碳层，

在所述导电性碳层的厚度方向一个面中，氧相对于碳的浓度比为0.07以上，

进行了sp³键合的原子数相对于进行了sp³键合的原子数与进行了sp²键合的原子数之和的比率为0.35以上。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述导电性碳层的厚度为5nm以上且200nm以下。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述导电性碳层的厚度方向一个面的表面粗糙度Ra为1.0nm以下。

4.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，其为用于电化学测定的电极。

5.电化学测定系统，其特征在于，其具备权利要求4所述的电极。