巯基化石墨烯修饰电极检测水中镉离子：一种新方法

"该文建立了一种利用巯基功能化石墨烯修饰玻碳电极测定水中痕量重金属镉的新方法。通过一系列化学反应制备出巯基功能化石墨烯，并用X-射线光电子能谱和拉曼光谱进行表征。在优化条件下，溶出峰电流与镉离子浓度在极低浓度范围内呈良好线性关系，具有高灵敏度和良好的重现性。" 这篇论文主要探讨了如何利用巯基功能化石墨烯修饰的玻碳电极来检测水中的痕量重金属镉。首先，作者介绍了制备这种特殊功能化石墨烯的过程，包括Hummers法生成氧化石墨烯，接着通过羧基化、还原和酰氯化步骤，最后与巯基乙醇反应得到巯基功能化石墨烯。这些化学处理步骤旨在增强石墨烯对重金属离子的吸附能力和电化学响应。 X-射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱的运用是用于确认和表征所制备的巯基功能化石墨烯的结构和化学性质。这两种分析技术能提供关于材料表面元素组成和分子结构的信息，确保了修饰后的石墨烯具有预期的性能。 之后，研究人员将修饰后的玻碳电极用作重金属传感器，通过循环伏安法和电化学阻抗法研究了其电化学行为。这些电化学方法能够揭示电极表面的电子转移过程，为理解传感器对镉离子的识别和响应提供了基础。在此基础上，他们应用差分脉冲溶出伏安法(DPVA)进一步优化了检测条件，这种方法能提高检测的灵敏度和选择性。 实验结果显示，在最佳条件下，溶出峰电流与镉离子浓度在1×10^-9至150×10^-9 mol/L的范围内具有良好的线性关系，线性相关系数高达0.993。此外，该方法的检出限达到了非常低的0.015×10^-9 mol/L（S/N=3），表现出极高的灵敏度。而且，重复性实验的相对标准偏差(RSD)仅为1.67%，表明该方法的稳定性非常好。 这项工作成功地开发了一种基于巯基功能化石墨烯修饰玻碳电极的痕量重金属镉检测技术，它具有高灵敏度、低检出限和良好的重现性，对于环境保护和水质监测领域具有重要意义。关键词涉及了巯基功能化、石墨烯、玻碳电极、电化学分析方法以及痕量重金属离子检测。