中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合肥智能機(jī)械研究所黃行九團(tuán)隊(duì)利用分級多孔鈰鋯雙金屬氧化物納米材料，對不同重金屬離子吸附速率的差異實(shí)現(xiàn)了微污染物Pb(II)的高靈敏度、高選擇性檢測。

　　在當(dāng)前的重金屬離子的檢測中，電化學(xué)方法已得到廣泛應(yīng)用。但由于利用溶出伏安法檢測重金屬離子(如Cu(II)、 Hg(II)、 Pb(II)、Cd(II)、Zn(II))時，不同的重金屬離子之間能形成金屬間的化合物，在富集過程中在修飾的電極表面的吸附產(chǎn)生競爭，從而使得同時檢測多種重金屬離子時產(chǎn)生較為嚴(yán)重的干擾，無法準(zhǔn)確地檢測某種特定重金屬離子。因此，尋找能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性及準(zhǔn)確檢測某種特定重金屬離子的方法成為需求。

　　a)Ce-Zr氧化物納米材料的SEM圖；b)Ce-Zr氧化物納米材料的TEM圖；c) Ce-Zr氧化物納米材料在N2中的吸脫附曲線及孔徑分布圖；d) Ce-Zr氧化物修飾電極檢測Pb(II)陽極溶出伏安圖；e)檢測幾種不同重金屬離子的靈敏度與檢測限比較圖；f)Ce-Zr氧化物納米材料吸附Pb(II)后的高分辨XPS譜圖；g) Ce-Zr氧化物納米材料對不同重金屬離子的吸附速率的研究。

　　黃行九團(tuán)隊(duì)利用分級多孔鈰鋯雙金屬氧化物納米球(Ce-Zr)作為電極材料，借助其對重金屬離子的吸附作用，詳細(xì)研究了Ce-Zr氧化物納米球構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。研究結(jié)果表明，分析方法能夠?qū)崿F(xiàn)對Pb(II)的高靈敏、高選擇性及高抗干擾檢測。同時，研究人員結(jié)合X-射線光電子能譜(XPS)技術(shù)及大量的吸附實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)深入地研究了Ce-Zr氧化物納米球選擇性檢測Pb(II)的可能機(jī)理。研究結(jié)果表明，不同重金屬離子在Ce-Zr氧化物納米球表面吸附的速率有很大差異，在吸附很短的一段時間內(nèi)(< 150 s)，Ce-Zr氧化物納米球?qū)b(II)的吸附量遠(yuǎn)大于其他幾種離子，而由于電化學(xué)檢測富集時間比較短，電極材料表面吸附目標(biāo)物質(zhì)的量決定電化學(xué)溶出信號的高低，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，進(jìn)而在溶出過程中獲得增強(qiáng)的電化學(xué)信號。因此，Ce-Zr氧化物納米球構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面能夠?qū)崿F(xiàn)對Pb(II)的高靈敏及高選擇性檢測。黃行九團(tuán)隊(duì)利用以上方法對合肥望塘污水處理廠進(jìn)水口水樣中的Pb(II)進(jìn)行檢測，獲得了準(zhǔn)確的檢測結(jié)果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測實(shí)際水樣中污染物Pb(II)的應(yīng)用潛力。

　　相關(guān)研究成果已發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院創(chuàng)新交叉團(tuán)隊(duì)、合肥研究院院長基金等的資助。