近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所博士后楊猛利用MoS2/RGO納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了水中微污染物Pb(II)的高靈敏、高選擇性檢測(cè)。該工作對(duì)于實(shí)際水樣中重金屬離子的選擇性及準(zhǔn)確檢測(cè)具有重要的科學(xué)意義，相關(guān)成果已發(fā)表在Elsevier的Analytica Chimica Acta 雜志上。

利用溶出伏安法檢測(cè)重金屬離子時(shí)，由于富集過(guò)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(dǎo)致同時(shí)檢測(cè)多種重金屬離子時(shí)存在嚴(yán)重干擾，無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)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(cè)一直是電分析化學(xué)中具有挑戰(zhàn)性且有意義的工作。

MoS2作為一種典型的二維過(guò)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(yīng)的活性位點(diǎn)而極少被用于電化學(xué)檢測(cè)之中。該工作通過(guò)將MoS2與具有良好導(dǎo)電性的還原氧化石墨（RGO）進(jìn)行復(fù)合，提高M(jìn)oS2納米片的電化學(xué)傳感活性。研究人員探究了MoS2/RGO納米復(fù)合物構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面對(duì)重金屬離子檢測(cè)的陽(yáng)極溶出伏安行為。研究結(jié)果表明，所提出的分析方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)Pb(II)的高靈敏、高選擇性及高抗干擾檢測(cè)。吸附實(shí)驗(yàn)表明不同重金屬離子在MoS2/RGO納米復(fù)合物表面吸附的容量有很大的差異，MoS2/RGO納米復(fù)合物對(duì)Pb(II)的吸附量遠(yuǎn)大于其他幾種離子?？蒲腥藛T進(jìn)一步利用X-射線光電子能譜研究了MoS2/RGO納米復(fù)合物與Pb(II)之間的相互作用，研究表明Pb(II)與MoS2/RGO納米復(fù)合物中的-OH更容易形成Pb-O鍵，因此，MoS2/RGO納米復(fù)合物對(duì)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(dǎo)電性良好，能夠顯著地促進(jìn)原位還原-再氧化反應(yīng)的發(fā)生，從而極大地提升電化學(xué)溶出信號(hào)。因此，MoS2/RGO納米復(fù)合物構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)Pb(II)的高靈敏及高選擇性檢測(cè)。

所提出的方法用來(lái)檢測(cè)污水處理廠進(jìn)水口水樣中的Pb(II)，并獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測(cè)實(shí)際水樣中污染物Pb(II)的應(yīng)用潛力。

該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃、合肥研究院“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目、安徽省自然科學(xué)基金等的支持。

圖：a) MoS2-RGO納米復(fù)合物的TEM圖；

b) MoS2及MoS2-RGO納米復(fù)合物修飾玻碳電極檢測(cè)Pb(II)的示意圖；

c)在其他幾種常見(jiàn)共存離子存在下，MoS2-RGO納米復(fù)合物修飾玻碳電極檢測(cè)Pb(II)陽(yáng)極溶出伏安圖；

d) MoS2-RGO納米復(fù)合物與Pb(II)相互作用的X-射線光電子能譜圖。