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编号:39341
可再生电化学传感器同步检测贝类中痕量铅和镉
http://www.100md.com 2021年12月17日 2021年第11期
电极,重金属,离子,1材料与方法,试剂与设备,2试验方法,3实际样品预处理,2结果和讨论,1IL,GNsHME电极的形貌及电化学表征,2条件优化,3线性范围和检测限,4共存离子的影响,5IL,GNsHME的可重复使用
     彭爱红,彭家伟,陈晓梅

    (集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门361021)

    贝类滤食性的特点,使其极易受到重金属的污染。铅(Pb)和镉(Cd)是两种蓄积性很强的有毒重金属,在水产品安全中备受关注。Pb 主要影响神经、造血及消化系统,导致机体发生病变;Cd 易与体内硫蛋白结合而在人体内蓄积,造成机体慢性中毒。目前,人们已有许多方法可检测Pb、Cd 等重金属离子,如电感耦合等离子体质谱法(ICP -MS)[1-3]、原子荧光光谱法(AFS)[4]、原子吸收光谱法(AAS)[5-7]等。这些方法虽可准确测定样品中的重金属含量,但设备昂贵,运行和维护费用高,操作复杂,分析时间长,很难大规模普及。与传统分析方法不同,电化学法是一种灵敏、快速的检测方法,其中微分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)因可对某些重金属离子快速定量分析而受到研究人员的广泛关注[8-13]。经典的DPASV 方法需要利用汞膜电极来实现对重金属离子的富集,考虑到汞的毒性,许多国家或地区限制、甚至禁止汞电极的使用[14]。随着材料科学的不断进步,近年来,一些环境友好的绿色材料逐渐涌现出来。铋是一种“绿色金属”,毒性小,容易与其它金属形成合金;石墨烯(GNs)是一种碳原子以sp2杂化轨道组成六角型晶格的新型碳质材料,具有比表面积大、导电性好的优点[15-18];离子液体(IL)是一种新型、稳定性良好的“绿色溶剂”[19-20]。目前,将这3 种材料结合起来,构建电化学传感器,实现对Pb 和Cd 的测定还未见报道。

    本研究以检测贝类中Pb 和Cd 为目的,用离子液体N-辛基吡啶六氟磷酸盐(OPFP)作为GNs的黏结剂,通过研磨、装管、成型,得到导电性良好、表面易于更新的电极(IL/GNs HME)。采用DPASV 法原位镀铋,实现对痕量Pb 和Cd 的快速、准确、灵敏测定。最后,将本方法应用于扇贝、褶牡蛎、长竹蛏、菲律宾蛤子中Pb2+、Cd2+含量的同时检测。综上所述,本研究提出了基于IL/GNs HME 的高效、灵敏的重金属离子同步检测方法,为食品中重金属离子的检测提供良好的方法补充,进而为其速测装置的开发提供理论依据。

    1 材料与方法

    1.1 材料、试剂与设备

    无水乙醇、65%~68%硝酸,西陇科学股份有限公司;1 000 mg/L 铅标准溶液【GBW(E)082825】、1 000 μg/mL 镉标准溶液【GBW(E)082822】,坛墨质检-国家标准物质中心;98%硝酸铋(III)五水合物,西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;石墨烯(GNs) ......

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