中科院：納米結構材料選擇性電化學行為與吸附性相關

　　納米結構材料已經被廣泛地應用于增強電化學分析信號，然而研究人員通常將這種增強的電化學分析信號(電流和靈敏度)簡單地歸因于納米結構材料比表面積增加的一種表現，因此納米材料增強分析行為本質的研究一直是分析化學工作者所關注的重點之一。

　　近期，中科院合肥物質科學研究院智能所仿生功能材料與傳感器件研究中心973首席科學家劉錦淮研究員和中科院“引進海外杰出人才”黃行九研究員率領的課題組將電化學技術與理論計算模擬手段相結合，深入探討了納米結構材料高靈敏度和高選擇性響應的內在機制。科研人員巧妙利用不導電的納米結構材料即片狀磷酸鋯(a-ZrP：重金屬離子吸附劑)作為電極，研究了該材料對水中重金屬離子Pb 2+的電化學選擇性;同時結合理論計算模擬手段，對此選擇性的電化學行為進行了科學的論證。科研人員經過一系列論證表明，納米結構材料的選擇性電化學行為與其選擇性的吸附性能之間具有一致性。評審人認為該工作對于揭示納米材料的電化學行為具有極其重要的科學意義。相關研究成果以全文發表在美國化學會《分析化學》上(Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac3037014)。

　　此外，該課題組科研人員還利用非貴金屬電極即四氧化三鐵磁性納米顆粒與離子液體復合物實現了近中性條件下對飲用水中三價砷的高靈敏檢測。四氧化三鐵納米顆粒對三價砷的吸附作用對檢測起到了重要作用。該體系不僅克服了以往貴金屬電極體系下的強酸條件，而且靈敏度和檢測下限均優于貴金屬電極。該研究成果也以全文發表在美國化學會《分析化學》上(Anal. Chem., 2013, 85, 2673-2680)。

　　以上研究工作得到了國家重大科學研究計劃項目和中科院“引進海外杰出人才”百人計劃項目等支持。