Qua những tìm hiểu về tình hình nghiên cứu, có thể thấy được sự đa dạng của điện cực sử dụng trong phương pháp điện hóa phân tích kim loại nặng trong những thập kỷ qua. Tùy vào loại vật liệu, kích thước và cấu hình khác nhau của điện cực
mà chúng có những tính chất điện hóa khác nhau cũng như khả năng phân tích khác nhau. Các tác giả dựa trên cơ sở các đặc tính riêng biệt của từng điện cực để lựa chọn loại vật liệu sử dụng phù hợp với các mục đích nghiên cứu cụ thể.
Các loại vật liệu điện cực thường được sử dụng là vàng [76 – 77], platin [78 - 79], các loại cacbon [80], màng bitmut [81 – 83], boron-kim cương [84] và điện cực biến tính hợp chất hữu cơ [85 – 86]. Trong đó, điện cực boron – kim cương ít được nghiên cứu do có chi phí chế tạo lớn và để giảm giới hạn phát hiện cần sử dụng thêm tác nhân khác là các ion vàng; điện cực bitmut có khoảng thế hoạt động phù hợp cho việc phân tích các kim loại chì, cadimi, kẽm… nhưng không thích hợp cho việc phân tích Hg2+, theo các tài liệu tham khảo thì hầu hết điện cực màng Bi được chế tạo theo kiểu insitu ngay trong dung dịch phân tích còn chế tạo theo kiểu exsitu thì không nhiều do độ bền thấp đặc biệt là trong môi trường axit [87], ngoài ra điện cực Bi có cửa sổ thế hẹp [88 – 99]. Cacbon là vật liệu trơ, có khoảng hoạt động điện hóa rộng, chi phí sản xuất thấp nên rất phù hợp làm điện cực nền cho việc biến tính điện cực. Các điện cực cacbon thay vì sử dụng trực tiếp thì thường được biến tính bởi các vật liệu trước khi sử dụng vào phép phân tích chẳng hạn như biến tính bởi graphen [34, 90], vàng nano [91], platin nano [92], hợp chất hữu cơ [85 – 86].
Trong đó, xu hướng gần đây được các nhà khoa học chú ý đến là biến tính bề mặt điện cực nền cacbon với các hạt nano kim loại bằng các phương pháp khác nhau [29, 61, 93]. Theo các cách chế tạo này thì các hạt nano kim loại được phân bố đồng đều trên bề mặt điện cực nền và đó là một giải pháp mới nhằm tăng độ nhạy, độ lặp lại và hạ thấp giới hạn phát hiện, là một hướng đi mới đầy hứa hẹn trong kỹ thuật tạo màng cho phương pháp phân tích điện hóa.
Các điện cực có thể được chế tạo dưới các dạng khác nhau (dạng đĩa phẳng, dạng sợi dài, hay cấu trúc nano dạng hạt, nano dạng xốp, nano dạng ống…) ở các kích thước khác nhau từ milimet, micromet đến nanomet. So với điện cực kích thước macro (kích thước mm), vi điện cực (kích thước micromet) có ưu điểm đo nhanh, tỉ lệ dòng faraday trên dòng tụ điện lớn, hạn chế được sự sụt thế Ohm, tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tăng khi vi điện cực được chế tạo dưới dạng mảng. Trong khi đó, vật liệu nano (kích thước nm) có diện tích hiệu dụng tăng đáng kể đặc biệt trong các điện cực nano dạng xốp, do đó độ nhạy của phép phân tích trên các điện cực nano được cải thiện hơn so với các điện cực macro [94].
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về biến tính điện cực bằng các hạt nano kim loại và ứng dụng phân tích kim loại nặng. Còn trong nước thì theo sự hiểu biết của chúng tôi, nhóm nghiên cứu của tác giả Vũ Thị Thu Hà và cộng sự tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã có những nghiên cứu về chế tạo các loại điện cực vàng với kích thước nano ứng dụng trong phân tích thủy ngân [95]. Nhóm tác giả chủ yếu tập trung vào việc chế tạo điện cực bằng phương pháp điện kết tủa và phân tích thủy ngân, phân tích đồng thời chì, đồng, thủy ngân….Trong số các loại vật liệu điện cực làm việc thì Pt có ưu điểm: trơ, ổn định, độ dẫn điện cao, dòng nền thấp, dễ chế tạo, khả năng tái sử dụng tốt, hoạt tính xúc tác cao. Do đó chúng tôi đã và đang hướng đến việc chế tạo điện cực platin với cấu trúc nano bằng phương pháp điện kết tủa, ứng dụng phân tích chì, cadimi,…
Với những tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến luận án, mục tiêu khoa học được đề xuất là nghiên cứu chế tạo nhanh điện cực platin nano có cấu trúc hình hoa bằng phương pháp điện hóa. Với cấu trúc hình hoa, diện tích hoạt động điện hóa của điện cực được tăng lên đáng kể, có khả năng xúc tác điện hóa tốt, làm cải thiện tín hiệu của các chất cần phân tích. Do đó, điện cực được nghiên cứu chế tạo với mục đích làm cơ sở cho sensor điện hóa phân tích kim loại nặng.