合肥研究院在超薄納米材料增強As(III)檢測電分析行為研究中獲進(jìn)展

　　近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機械研究所研究員劉錦淮和黃行九領(lǐng)導(dǎo)的課題組在超薄納米材料增強As(III)檢測電分析行為方面取得新進(jìn)展。該工作對于揭示As(III)在超薄納米材料上的電化學(xué)行為具有重要的科學(xué)意義，相關(guān)研究成果已發(fā)表在《電化學(xué)學(xué)報》上（Electrochimica Acta, 2016, 191, 142-148）。

　　電化學(xué)檢測由于其本身具有快速、靈敏、便攜等特點，被廣泛應(yīng)用于類重金屬污染物As(III)的檢測。在電極修飾材料方面，納米結(jié)構(gòu)材料已被廣泛應(yīng)用于增強電化學(xué)分析信號。超薄納米材料因其厚度尺寸和二維平面結(jié)構(gòu)的特點往往具有不同于相應(yīng)塊狀材料的電子結(jié)構(gòu)，不但能夠影響其本征性能，還能產(chǎn)生一些新性質(zhì)，因此超薄納米材料常被廣泛應(yīng)用于電學(xué)、光學(xué)、催化等方面，但其在電化學(xué)檢測方面的應(yīng)用卻鮮有報道。

　　該課題組在之前的工作中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電性差的塊狀a-ZrP（a-磷酸鋯）經(jīng)過剝層處理后得到的超薄ZrP可以充分暴露層層間的活性基團，大大提高了ZrP的反應(yīng)活性；薄層ZrP修飾電極對重金屬離子有較好的電化學(xué)檢測效果，尤其對Pb(II)表現(xiàn)出了優(yōu)異的選擇性（Anal. Chem. 2013, 85, 3984−3990）。該工作為探究超薄納米材料增強As(III)檢測電分析行為的研究方向提供了新思路?；诖耍n題組研究人員通過簡單的水熱法直接制備出具有納米級厚度的超薄二氧化錫納米片（厚度：0.52 nm）并將其修飾在電極上實現(xiàn)在近中性條件下對飲用水中As(III)的靈敏檢測。相比于塊狀二氧化錫，超薄二氧化錫納米片修飾電極表現(xiàn)出更好的As(III)檢測效果，這主要歸因于超薄二氧化錫納米片表面可以暴露更多的活性基團和高活性晶面（110）。除此之外，該體系不需要繁瑣的剝離過程就可以得到超薄二氧化錫納米片，且修飾電極在檢測中可以克服以往As(III)檢測所需的強酸條件，靈敏度和檢測下限也與一些貴金屬材料體系相當(dāng)。

　　該研究工作得到了國家重大科學(xué)研究計劃項目和國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

　　圖：超薄二氧化錫納米片的AFM表征圖及不同電極（超薄二氧化錫、塊狀二氧化錫修飾電極及裸金電極）在近中性條件下檢測水中As(III)的靈敏度對比