我國率先實現(xiàn)對重金屬離子高靈敏的電化學(xué)檢測
2018年04月04日 10:38 6525次瀏覽 來源： 中國科技網(wǎng)·科技日報 分類： 銅資訊 作者： 吳長鋒
記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院智能所黃行九研究團隊，利用表面具有大量氧空位的TiO2-x納米片，實現(xiàn)對重金屬離子高靈敏的電化學(xué)檢測，對一直困擾人們的重金屬離子檢測干擾機制做了深入的探索，并提出了“電子誘導(dǎo)干擾機制”這一原理。相關(guān)成果日前已發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會的《分析化學(xué)》（Analytical Chemistry）雜志上。
納米材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于電分析化學(xué)中。然而，對于納米材料活性位點與電化學(xué)傳感機制的構(gòu)效關(guān)系，仍然缺乏一個原子層面的解釋。由于電化學(xué)分析原理的內(nèi)在原因，重金屬離子之間的相互干擾在電化學(xué)檢測領(lǐng)域中也是研究人員不可回避的一個問題。
研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了二氧化鈦TiO2表面摻雜氧空穴調(diào)控晶面的表面電子結(jié)構(gòu)，激發(fā)了惰性半導(dǎo)體納米材料對重金屬離子的檢測活性。在此基礎(chǔ)上，研究人員通過調(diào)控反應(yīng)物中氟化氫的比例，制備了具有大量表面氧空位的TiO2-x納米片。通過高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM），X射線衍射（XRD），拉曼，電子順磁共振（ESR），X射線光電子能譜（XPS）等多種技術(shù)揭示了納米材料活性位點與電化學(xué)傳感性能的構(gòu)效關(guān)系。實驗證實，在離子共存體系中，研究人員利用同步輻射技術(shù)（EXAFS），從原子層面上系統(tǒng)的闡述了二價鎘離子Cd(II)對二價銅離子Cu(II)的干擾原因。研究表明，Cd(II)能夠促進電子從TiO2-x納米片表面向Cu(II)的轉(zhuǎn)移，同時，Cu(II)的存在增長了Cu-O的鍵長，導(dǎo)致解吸能降低。
這些發(fā)現(xiàn)為從原子層面上發(fā)展高靈敏納米材料和研究電化學(xué)檢測干擾機制夯實了堅定的道路。
責(zé)任編輯：付宇
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