【摘 要】
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砷是一种有毒的化学元素,尤其对环境和人体健康有害.因此,简单、快速和准确的砷离子(As3+)检测方法的开发引起了广泛的关注.本项工作研究了基于离子印迹聚合物(MIP)和纳米多
【机 构】
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石河子大学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室,新疆石河子832000;新疆湘晟新材料科技有限公司,新疆哈密839000;华东理工大学生物反应工程重点实验室,上海,200237
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砷是一种有毒的化学元素,尤其对环境和人体健康有害.因此,简单、快速和准确的砷离子(As3+)检测方法的开发引起了广泛的关注.本项工作研究了基于离子印迹聚合物(MIP)和纳米多孔金(NPG)改性氧化铟锡(ITO)电极(MIP/NPG/ITO)用于检测不同水质中砷离子(As3+)测定的电化学传感器.通过步骤简单、易操控、绿色环保的电沉积方法在ITO表面原位制备具有高导电,大比表面积,高生物相容性的NPG.然后通过电聚合在NPG表面上原位合成一层MIP,其中As3+用作模板分子,邻苯二胺用作功能单体.通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对MIP/NPG/ITO的制备过程进行了跟踪.采用铁氰化钾与亚铁氰化钾螯合物作为电化学探针产生信号,采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了MIP/NPG/ITO的电化学行为.通过优化实验条件,采用循环伏安法对As3+进行了定量检测,其测量As3+的线性范围为2.0×10-11至90x10-9mol·L-1,检测下限为7.1xl0-12mol·L-1(S/N = 3).所构建传感器的检出限远低于10ppb,符合世界卫生组织(WHO)和环境保护局(EPA)设定的饮用水标准.另外,该传感器具有制备和确定步骤简单,重复性好,重现性和稳定性优异的优点.值得一提的是,所制备的传感器已成功应用于测量景观河水、地下水、自来水和生活污水等四种水质中As3+.可以预见,这种简单而廉价的传感器在环境监测,食品分析和临床诊断领域具有潜在的实际应用价值.
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