近期，智能所博士后楊猛等人發現多孔花狀的NiO/rGO納米復合材料表面Ni(II)/Ni(III)循環增強電分析性能，并實現了對水中微污染物Pb(II)的高靈敏檢測。相關成果發表在Sensors and Actuators B: Chemical雜志上。

　　鎳基金屬氧化物微/納結構材料由于其特有的催化、吸附和磁學等性能而受到廣泛的關注，其在電化學分析檢測重金屬離子中也有著廣泛的應用。長期以來，電化學分析都以追求高的靈敏度和低的檢測限為目標，而其中增強電化學性能的敏感機制卻不明確，而揭示納米材料增強電化學性能的機制，并探索其物性與檢測重金屬離子電化學行為之間的關系對于構筑敏感界面具有重要的指導意義。

　　基于此，研究人員將具有良好導電性的還原氧化石墨烯（rGO）與NiO復合，制備了多孔花狀NiO/rGO納米復合材料，利用其構筑的電化學敏感界面實現了對污水中Pb(II)的靈敏檢測。通過高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、X射線衍射（XRD）、拉曼（Raman）、X射線光電子能譜（XPS）等多種技術揭示了NiO/rGO納米復合材料活性位點與電化學傳感性能的構效關系。此外，XPS分析和電化學實驗證明了表面活性Ni(II)是以Ni(II)/Ni(III)循環參與到Pb(II)的氧化還原中，從而提高檢測Pb(II)的靈敏度。rGO的引入，使得NiO/rGO的導電性明顯提高，使得Ni(II)/Ni(III)循環誘導產生的自由電子轉移效率提高，得到更強溶出電流信號。該工作驗證了NiO/rGO納米復合材料中Ni(II)/Ni(III)離子循環在重金屬離子檢測中作為氧化還原通道，有效的增強電化學分析性能的機制。研究結果為開發新型氧化物納米材料用于高靈敏的檢測水環境中的重金屬離子提供新的思路。

　　該研究工作得到了博士后創新人才支持計劃、國家自然科學基金重點項目、中國科學院合肥物質科學研究院“十三五”規劃重點支持項目等項目的支持。

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400519306641?via%3Dihub

圖1. 基于NiO/rGO 納米復合材料優異吸附性能及表面Ni(II)/Ni(III)靈敏檢測Pb(II)的示意圖