我國學者利用MoS2／RGO實現水中Pb(II)的高靈敏伏安分析檢測

　　近期，智能所博士后楊猛利用MoS2/RGO納米復合材料實現了水中微污染物Pb(II)的高靈敏、高選擇性檢測。該工作對于實際水樣中重金屬離子的選擇性及準確檢測具有重要的科學意義，相關成果已發表在Elsevier的Analytica Chimica Acta雜志上（2019，DOI: 10.1016/j.aca.2019.03.008）。

　　利用溶出伏安法檢測重金屬離子時，由于富集過程中不同的重金屬離子之間形成金屬間的化合物等多種原因，導致同時檢測多種重金屬離子時存在嚴重干擾，無法準確地檢測某種特定重金屬離子。因此，探索納米材料的物性與重金屬離子的靈敏、選擇性檢測一直是電分析化學中具有挑戰性且有意義的工作。

　　MoS2作為一種典型的二維過渡金屬硫族化合物材料被廣泛研究，然而由于其缺乏與重金屬反應的活性位點而極少被用于電化學檢測之中。該工作通過將MoS2與具有良好導電性的還原氧化石墨（RGO）進行復合，提高MoS2納米片的電化學傳感活性。研究人員探究了MoS2/RGO納米復合物構筑的電化學敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。研究結果表明，所提出的分析方法能夠實現對Pb(II)的高靈敏、高選擇性及高抗干擾檢測。吸附實驗表明不同重金屬離子在MoS2/RGO納米復合物表面吸附的容量有很大的差異，MoS2/RGO納米復合物對Pb(II)的吸附量遠大于其他幾種離子。科研人員進一步利用X-射線光電子能譜研究了MoS2/RGO納米復合物與Pb(II)之間的相互作用，研究表明Pb(II)與MoS2/RGO納米復合物中的-OH更容易形成Pb-O鍵，因此，MoS2/RGO納米復合物對Pb(II)具有較大的吸附容量。在溶出伏安分析的富集階段吸附更多的Pb(II)，從而還原沉積更多的Pb(0)到電極表面，由于修飾電極的導電性良好，能夠顯著地促進原位還原-再氧化反應的發生，從而極大地提升電化學溶出信號。因此，MoS2/RGO納米復合物構筑的電化學敏感界面能夠實現對Pb(II)的高靈敏及高選擇性檢測。

　　 所提出的方法用來檢測污水處理廠進水口水樣中的Pb(II)，并獲得準確的檢測結果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測實際水樣中污染物Pb(II)的應用潛力。

　　該研究工作得到了國家自然科學基金重點項目、博士后創新人才支持計劃、中國科學院合肥物質科學研究院“十三五”規劃重點支持項目、安徽省自然科學基金等項目的支持。

圖：a) MoS2-RGO納米復合物的TEM圖；b) MoS2及MoS2-RGO納米復合物修飾玻碳電極檢測Pb(II)的示意圖；c)在其他幾種常見共存離子存在下，MoS2-RGO納米復合物修飾玻碳電極檢測Pb(II)陽極溶出伏安圖；d) MoS2-RGO納米復合物與Pb(II)相互作用的X-射線光電子能譜圖。