近期，中國科學(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。該工作對于實(shí)際水樣中重金屬離子的選擇性及準(zhǔn)確檢測具有重要的科學(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重金屬離子時(shí)，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(dǎo)致同時(shí)檢測多種重金屬離子時(shí)存在嚴(yán)重干擾，無法準(zhǔn)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(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)檢測之中。該工作通過將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)敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。研究結(jié)果表明，所提出的分析方法能夠?qū)崿F(xiàn)對Pb(II)的高靈敏、高選擇性及高抗干擾檢測。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。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(jìn)水口水樣中的Pb(II)，并獲得準(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。

該研究工作得到國家自然科學(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(fù)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(fù)合物與Pb(II)相互作用的X-射線光電子能譜圖。