利用薄層納米材料檢測(cè)重金屬離子研究獲重大進(jìn)展

　　中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合肥智能機(jī)械研究所副研究員郭正近期通過(guò)合成具有原子級(jí)厚度的磷酸鈦（TiP）薄層納米材料并將其用于修飾電極，實(shí)現(xiàn)了PbII的高選擇性電化學(xué)檢測(cè)。該工作在利用薄層納米材料的高吸附性能提高電化學(xué)檢測(cè)重金屬離子的選擇性和靈敏度方面具有重要的科學(xué)意義。

　　實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中重金屬離子的電化學(xué)高靈敏和選擇性檢測(cè)一直是電分析化學(xué)的研究熱點(diǎn)，而納米材料由于其特殊的性能，比如大的比表面積、高的活性位點(diǎn)、優(yōu)異的電子傳導(dǎo)性能等被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)修飾電極實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的檢測(cè)。但是金屬磷酸類（例如磷酸鋯、磷酸鈦、磷酸錫）納米材料卻因?yàn)槠漭^差的導(dǎo)電性而在電化學(xué)檢測(cè)上的應(yīng)用很少。研究表明利用金屬磷酸類材料特殊的層間結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)剝離后得到的薄層磷酸類納米材料卻表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。

　　考慮到薄層磷酸類納米材料高的電化學(xué)活性、大的比表面積以及剝離后暴露的活性基團(tuán)對(duì)重金屬離子的選擇性吸附作用，課題組研究人員合成了大尺寸的α-TiP納米材料以及剝離后的具有原子級(jí)厚度的薄層TiP，并將其分別修飾在電極上實(shí)現(xiàn)對(duì)PbII的檢測(cè)。相比于大尺寸的α-TiP納米材料，具有原子級(jí)厚度的薄層TiP納米材料表現(xiàn)出更好的檢測(cè)效果，這主要?dú)w因于薄層TiP納米材料表面大量羥基（-OH）的暴露，而-OH與PbII之間強(qiáng)的相互作用使得納米材料對(duì)PbII有選擇性的吸附從而實(shí)現(xiàn)選擇性的電化學(xué)檢測(cè)。薄層TiP納米材料的特殊性能對(duì)電化學(xué)檢測(cè)PbII有很好的促進(jìn)作用，為薄層納米材料增強(qiáng)重金屬離子的電化學(xué)檢測(cè)信號(hào)提供了新思路。

　　該研究工作得到了國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。（鄭新華）

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