土壤重金属污染一直是大家关心的社会问题，重金属离子选择性检测对土壤重金属污染分析意义重大。近期，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所科研人员熊世权等通过对磁性颗粒-石墨烯复合物的氨基功能化，构筑电极材料，对Cu(II)进行高选择性检测及作用机制分析。该工作对实际土壤中重金属离子特定性检测具有一定参考价值。相关研究成果已发表在《电化学学报》(Electrochimica Acta 217 (2016) 24–33)上。
电化学方法广泛用于重金属离子检测，并取得丰硕研究成果。然而遇到检测不同的重金属离子时，很多离子会在材料表面富集，溶出时多种金属离子峰相互干扰，使得选择性检测某一重金属离子受到影响。因此，寻找实现对重金属离子低检测限、选择性检测的电极材料，一直是重金属检测的研究热点。磁性材料CoFe2O4较多用于重金属离子吸附，作为电极材料具有导电性弱的缺点，聚乙烯亚胺、乙二胺较多用于材料的功能化，且可螯合金属离子。结合上述问题，期望构筑适合的电极材料，实现对重金属铜选择性检测及相关机制研究，进而对土壤中重金属离子进行分析检测，为环境污染物分析提供借鉴。
研究人员在前期工作(Electrochimica Acta 185 (2015) 52–61)基础上，期望对一种离子实现特异性检测。通过氨基功能化CoFe2O4/Graphene复合物，借助SEM、XRD、FTIR、XPS等对材料进行光谱表征，构建电极材料。石墨烯与磁性材料形成复合物而增强其导电性，采用氨基（聚乙烯亚胺和乙二胺）功能化复合材料增强其选择性，从而大幅度实现材料选择性及检测灵敏度的双重提高。电化学分析表明，材料和离子之间作用是吸附过程，通过对复合物材料与重金属离子作用前后的XPS分析，进一步明确了金属离子与电极材料的作用方式为吸附控制过程。同时，对土壤中重金属铜离子分析检测取得良好效果。
上述研究工作得到国家自然科学基金、技术生物所联合基金等支持。（来源：中国科学院合肥物质科学研究院）
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