研究團隊實(shí)現對重金屬離子高靈敏的電化學(xué)檢測

　　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(shí)現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(huì )的《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)雜志上。

　　納米材料已經(jīng)被廣泛的應用于電分析化學(xué)中。然而，對于納米材料活性位點(diǎn)與電化學(xué)傳感機制的構效關(guān)系，仍然缺乏一個(gè)原子層面的解釋。由于電化學(xué)分析原理的內在原因，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(gè)問(wèn)題。

　　研究人員已經(jīng)發(fā)現了二氧化鈦TiO2表面摻雜氧空穴調控晶面的表面電子結構，激發(fā)了惰性半導體納米材料對重金屬離子的檢測活性。在此基礎上，研究人員通過(guò)調控反應物中氟化氫的比例，制備了具有大量表面氧空位的TiO2-x納米片。通過(guò)高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)，X射線(xiàn)衍射(XRD)，拉曼，電子順磁共振(ESR)，X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)等多種技術(shù)揭示了納米材料活性位點(diǎn)與電化學(xué)傳感性能的構效關(guān)系。實(shí)驗證實(shí)，在離子共存體系中，研究人員利用同步輻射技術(shù)(EXAFS)，從原子層面上系統的闡述了二價(jià)鎘離子Cd(II)對二價(jià)銅離子Cu(II)的干擾原因。研究表明，Cd(II)能夠促進(jìn)電子從TiO2-x納米片表面向Cu(II)的轉移，同時(shí)，Cu(II)的存在增長(cháng)了Cu-O的鍵長(cháng)，導致解吸能降低。

　　這些發(fā)現為從原子層面上發(fā)展高靈敏納米材料和研究電化學(xué)檢測干擾機制夯實(shí)了堅定的道路。