Screen‐printed gold thick films for electrochemical sensor applications

Screen-printed gold electrodes have been assembled in Low Temperature Co-fired Ceramics technology and characterised and tested for applications in electrochemical analytics. They were investigated by scanning electron microscopy and by cyclovoltammetry in sulphuric acid and of typical redox couples such as hexacyanoferrate and quinhydrone. The electrodes differ in surface morphology, microstructure with the formation of preferential crystal orientation and exhibit different real surface sizes depending on the chosen gold paste. After pre-treatment in sulphuric acid an almost reversible behaviour can be achieved however differences between the thick films occur at high scan rates and especially with quinhydrone. Differences in the sensitivity of the thick films at low analyte concentration can be explained by their surface properties. Siebgedruckte Goldelektroden, gefertigt in der LTCC-Technologie, wurden charakterisiert und fur elektroanalytische Anwendungen getestet. Sie wurden mit Rasterelektronenmikroskopie und Zyklovoltammetrie in Schwefelsaure und typischen Redoxpaaren wie den Blutlaugensalzen sowie Hydro- und Benzochinon untersucht. Die Elektroden unterscheiden sich in Morphologie, Mikrostruktur, der Ausbildung von kristallographischen Vorzugsorientierungen und der realen Goldoberflache in Abhangigkeit von der ausgewahlten Dickschichtpaste. Nach einer Vorbehandlung in Schwefelsaure wurde an den Elektroden ein nahezu reversibles Verhalten festgestellt, wenngleich Unterschiede zwischen den Dickschichten bei hohen Scanraten auftreten, die insbesondere bei Chinhydron ausgepragt sind. Die Unterschiede in der Sensitivitat bei geringen Analytkonzentrationen konnen mit den Oberflacheneigenschaften der Elektroden erklart werden.