重金屬污染因其高毒性、不可生物降解性和致癌性而引起全球關注。電化學傳感器廣泛用于檢測低濃度的重金屬離子 （HMI）。然而，它們的適用性通常僅限于檢測僅在水溶液中表現出電化學信號的離子。在這項研究中，我們提出了一種基于辣根peroxidase@zeolitic咪唑酸鹽骨架-8/硫氨酸/金/離子液還原氧化石墨烯 （HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO） 改性的多響應檢測平臺。該平臺展示了其檢測各種金屬離子的能力，包括那些沒有常規電化學信號的金屬離子。Au/IL-rGO 復合結構增強了可用于反應的比表面積。此外，HRP@ZIF-8 的原位生長不僅在檢測前屏蔽了 THI 信號，而且還保護了電極材料。值得注意的是，引入的乙二胺四乙酸二鈉二水合物 （EDTA） 具有與各種 HMI 復合的能力。當存在過量的 EDTA 時，它可以裂解 ZIF-8 并釋放 HRP。在過氧化氫 （H
2O
2） 存在下，HRP 促進了先前被電極還原的 THI 的氧化，因此對 HMI 檢測表現出優異的靈敏度。該方法克服了傳統電化學傳感器僅依靠電化學信號檢測金屬離子的局限性。這為增強電化學離子傳感檢測提供了一種新方法。
Fig 1. TEM 圖像的不同放大倍率：
a Au/IL-rGO、
b IL-rGO 和
c THI/Au/IL-rGO;
d SAED 模式、
e HRTEM 模式和
f-i EDS 元素圖的 Au/IL-rGO
Fig 2. 在不存在或
存在 EDTA 和
b HRP 的情況下，HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 SWV 反應;
EDTA 處理的 HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 c EIS 和
d CV 曲線。
Fig 3. 優化
Au/IL-rGO 體積、
b EDTA 濃度和
c EDTA 孵育時間的實驗條件。
Fig 4. HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 對 Ba
2+、Co
2+、Cr
2+、Cu
2+、Fe
2+、Hg
2+、Mn
2+、Pb
2+ 和 Zn
2+ 的 SWV 響應，以及濃度與峰值電流之間的相應線性關系。
Fig 5. 所建議傳感器的選擇性、可重復性和穩定性。
相關研究成果由華中科技大學Hua Tan和河南工業大學Yujing Zhang于2024年共同發表在《
Microchim Acta》期刊上， Electrochemical sensing platform for detection of heavy metal ions without electrochemical signal，原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s00604-024-06334-z
轉自《石墨烯研究》公眾號
