利用薄層納米材料檢測重金屬離子研究獲重大進展

　　中國科學院合肥物質科學研究院合肥智能機械研究所副研究員郭正近期通過合成具有原子級厚度的磷酸鈦（TiP）薄層納米材料并將其用于修飾電極，實現了PbII的高選擇性電化學檢測。該工作在利用薄層納米材料的高吸附性能提高電化學檢測重金屬離子的選擇性和靈敏度方面具有重要的科學意義。

　　實現對環境中重金屬離子的電化學高靈敏和選擇性檢測一直是電分析化學的研究熱點，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、優異的電子傳導性能等被廣泛應用于電化學修飾電極實現對重金屬離子的檢測。但是金屬磷酸類（例如磷酸鋯、磷酸鈦、磷酸錫）納米材料卻因為其較差的導電性而在電化學檢測上的應用很少。研究表明利用金屬磷酸類材料特殊的層間結構，經過剝離后得到的薄層磷酸類納米材料卻表現出優異的電化學性能。

　　考慮到薄層磷酸類納米材料高的電化學活性、大的比表面積以及剝離后暴露的活性基團對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厚度的薄層TiP，并將其分別修飾在電極上實現對PbII的檢測。相比于大尺寸的α-TiP納米材料，具有原子級厚度的薄層TiP納米材料表現出更好的檢測效果，這主要歸因于薄層TiP納米材料表面大量羥基（-OH）的暴露，而-OH與PbII之間強的相互作用使得納米材料對PbII有選擇性的吸附從而實現選擇性的電化學檢測。薄層TiP納米材料的特殊性能對電化學檢測PbII有很好的促進作用，為薄層納米材料增強重金屬離子的電化學檢測信號提供了新思路。

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

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