利用針形傳感器檢測(cè)海水中痕量活性重金屬的形態(tài)分析

海水中的痕量重金屬是對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境有很大危害的污染物，而重金屬的毒性并不取決于其總濃度，而是和其在海水環(huán)境中的存在形態(tài)密切相關(guān)。

作為我國(guó)海洋檢測(cè)規(guī)范（GB 17378-2007）和美國(guó)EPA重金屬檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法，陽(yáng)極溶出伏安法（ASV）是用于金屬元素形態(tài)分析最簡(jiǎn)單有效的技術(shù)。鑒于目前傳感器在靈敏度方面的限制，構(gòu)建高靈敏度的新型傳感器實(shí)現(xiàn)海水中痕量活性重金屬的形態(tài)分析具有非常重要的意義。

中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所“海岸帶營(yíng)養(yǎng)元素監(jiān)測(cè)及應(yīng)用”團(tuán)隊(duì)，從針灸這一中國(guó)傳統(tǒng)治療方法中得到啟發(fā)，以不銹鋼針灸針為基體，結(jié)合功能納米材料，經(jīng)過(guò)絕緣、密封、功能化等流程，制備了一種新型針形傳感器。并以重金屬銅（Cu）作為模板，應(yīng)用所制備的針形傳感器實(shí)現(xiàn)了海水中活性重金屬的檢測(cè)分析。

針形傳感器在結(jié)合針電極特殊的形貌、尺寸及功能納米材料的電化學(xué)催化、富集性能后，對(duì)Cu的溶出伏安法檢測(cè)展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能以及超高的靈敏度（檢出限15.4 pM）。并通過(guò)不同的樣品前處理過(guò)程，采用陽(yáng)極溶出伏安法結(jié)合針形傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海水中三種不同形態(tài)Cu（dissolved active Cu、dissolved acid extractable Cu、total acid extractable Cu）的檢測(cè)分析。同時(shí)，對(duì)針形傳感器的構(gòu)建方法進(jìn)行了改進(jìn)研究，采用自組裝的方法在針灸針表面上進(jìn)行納米材料的功能化修飾，制備的傳感器穩(wěn)定性更高。采用不銹鋼針灸針構(gòu)建的新型針形傳感器，硬度高、可穿刺，易于傳感器集成。