合肥研究院廢水中Pb(II)高靈敏度高選擇性檢測獲進展

發(fā)布時間：2017-11-27 來源：

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中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合肥智能機械研究所黃行九團隊利用分級多孔鈰鋯雙金屬氧化物納米材料，對不同重金屬離子吸附速率的差異實現(xiàn)了微污染物Pb(II)的高靈敏度、高選擇性檢測。

　　在當(dāng)前的重金屬離子的檢測中，電化學(xué)方法已得到廣泛應(yīng)用。但由于利用溶出伏安法檢測重金屬離子(如Cu(II)、 Hg(II)、 Pb(II)、Cd(II)、Zn(II))時，不同的重金屬離子之間能形成金屬間的化合物，在富集過程中在修飾的電極表面的吸附產(chǎn)生競爭，從而使得同時檢測多種重金屬離子時產(chǎn)生較為嚴重的干擾，無法準確地檢測某種特定重金屬離子。因此，尋找能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性及準確檢測某種特定重金屬離子的方法成為需求。

　　a)Ce-Zr氧化物納米材料的SEM圖；b)Ce-Zr氧化物納米材料的TEM圖；c) Ce-Zr氧化物納米材料在N2中的吸脫附曲線及孔徑分布圖；d) Ce-Zr氧化物修飾電極檢測Pb(II)陽極溶出伏安圖；e)檢測幾種不同重金屬離子的靈敏度與檢測限比較圖；f)Ce-Zr氧化物納米材料吸附Pb(II)后的高分辨XPS譜圖；g) Ce-Zr氧化物納米材料對不同重金屬離子的吸附速率的研究。

　　黃行九團隊利用分級多孔鈰鋯雙金屬氧化物納米球(Ce-Zr)作為電極材料，借助其對重金屬離子的吸附作用，詳細研究了Ce-Zr氧化物納米球構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。研究結(jié)果表明，分析方法能夠?qū)崿F(xiàn)對Pb(II)的高靈敏、高選擇性及高抗干擾檢測。同時，研究人員結(jié)合X-射線光電子能譜(XPS)技術(shù)及大量的吸附實驗，詳細深入地研究了Ce-Zr氧化物納米球選擇性檢測Pb(II)的可能機理。研究結(jié)果表明，不同重金屬離子在Ce-Zr氧化物納米球表面吸附的速率有很大差異，在吸附很短的一段時間內(nèi)(< 150 s)，Ce-Zr氧化物納米球?qū)b(II)的吸附量遠大于其他幾種離子，而由于電化學(xué)檢測富集時間比較短，電極材料表面吸附目標物質(zhì)的量決定電化學(xué)溶出信號的高低，在溶出伏安分析的富集階段吸附更多的Pb(II)，從而還原沉積更多的Pb(0)到電極表面，進而在溶出過程中獲得增強的電化學(xué)信號。因此，Ce-Zr氧化物納米球構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面能夠?qū)崿F(xiàn)對Pb(II)的高靈敏及高選擇性檢測。黃行九團隊利用以上方法對合肥望塘污水處理廠進水口水樣中的Pb(II)進行檢測，獲得了準確的檢測結(jié)果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測實際水樣中污染物Pb(II)的應(yīng)用潛力。

　　相關(guān)研究成果已發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院創(chuàng)新交叉團隊、合肥研究院院長基金等的資助。
（來源：互聯(lián)網(wǎng)）

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