近期，中科院合肥研究院智能所黃行九研究員課題組結合近年來基于納米材料在電化學檢測重金屬污染物方面的研究，綜述了納米金屬氧化物特殊表面理化性質活性位點促進電化學檢測重金屬離子的進展。相關工作以Review論文形式發表在Small 雜志上（Small 2020. DOI: 10.1002/smll.202001035）。

　　具有特殊表面物理化學性質的金屬氧化物納米材料極大地影響其催化和電分析性能。在電化學檢測重金屬污染物領域，理解電極修飾材料的結構與性質的關系對于合理設計有效的電分析敏感界面具有重要的意義。然而，目前，缺乏針對具有特殊表面理化性質的納米金屬氧化物對電分析性能的影響及理解其結構與性能關系的全面總結。

　　該論文概述并討論了納米金屬氧化物暴露的晶面與晶相、表面缺陷及不同價態離子的循環等特殊表面理化性質對電化學檢測重金屬離子的影響規律。并結合同步輻射X射線吸收精細結構（XAFS）光譜、密度泛函理論（DFT）計算及理論電化學數值模擬等，詳細總結了它們在闡明納米金屬氧化物與重金屬離子氧化還原過程中相互作用關系及揭示增強電分析性能敏感機理方面的應用。此外，重點討論并提出了具有特殊表面理化性質活性位點的納米金屬氧化物的開發與利用其構筑的電化學敏感界面在檢測重金屬離子應用中的主要挑戰和機遇，包括需要發展原位技術來研究納米金屬氧化物與目標分析物之間的相互作用本質、如何克服檢測過程中共存重金屬離子的干擾問題及選擇性檢測的機理不明確等。

　　該研究工作得到了國家自然科學基金重點項目與青年項目、博新計劃、合肥物質科學研究院“十三五”規劃重點支持項目及博士后面上項目的支持。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202001035

納米金屬氧化物特殊表面理化性質活性位點促進電分析重金屬離子示意圖