【Food Chemistry】基于硫和氧掺杂的石墨化氮化碳检测Hg2+离子

釜山国立大学Ramalingam Manikandan a研究使用硫和氧掺杂的石墨化氮化碳（S, O-GCN）修饰丝网印刷碳电极（SPCE），修饰过程中使用硫酯键将其与聚（1,3,4-噻二唑-2,5-二巯基）薄膜（PTD）连接在一起用来检测水、鱼和螃蟹样品中的Hg2+离子。研究发现，修饰材料中的硫和氧与Hg2+之间存在强烈的亲和作用。他们的研究利用差分脉冲阳极溶出伏安法（DPASV）进行Hg2+离子的电化学选择性传感。在优化了不同实验参数后，采用S, O-GCN@PTD-SPCE改善了Hg2+离子的电化学信号，实现了0.05-390 nM浓度范围内的检测，并具有最低到13 pM的检测限。此外，该电极在不同水样、鱼类和螃蟹样本中进行了现实情况中应用的研究，并通过感应耦合等离子体-光发射光谱（ICP-OES）进行了结果验证。此项研究建立了一种简便而一致的技术，用于增强对Hg2+离子的电化学传感，并讨论了在水质和食品质量分析中的各种有前景的应用。

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图 1 不同倍率S, O-GCN的FE-SEM表征图像。

图 2 不同修饰电极在含25 nM Hg2+离子的0.1 M KCl中的PASV响应及其电流响应图，(c)不同浓度Hg2+离子对S, OGCN@PTD-SPCE的DPASV响应及其校准图(d)。

总而言之，在这项研究中，他们采用了一种简单的方法，使用柠檬酸和硫脲作为原料，通过水热处理合成了水溶性的S, O-GCN材料。然后，将合成的材料滴在丝网印刷碳电极（SPCE）表面，并通过电化学聚合法稳定地连接到聚（1,3,4-噻二唑-2,5-二巯基）膜上，对电极进行了修饰。所制备的电极具有良好的表面形貌和增强的电化学性能。将S, O-GCN@PTD-SPCE应用于差分脉冲阳极溶出伏安法（DPASV）对Hg2+离子进行分析，结果显示该电极具有广泛的线性范围、低检出限以及高灵敏度和选择性。进一步，在不同的水和食品样品中实际应用测试了该电极对Hg2+离子的分析性能，并使用感应耦合等离子体-光发射光谱（ICP-OES）进行了验证，结果显示两者基本一致。比较研究表明，开发的S, O-GCN@PTD-SPCE在不同的环境和食品样品中都表现出对Hg2+离子敏感的良好的电化学分析性能。

原文题目：Fabrication of S and O-incorporated graphitic carbon nitride linked poly (1,3,4-thiadiazole-2,5-dithiol) film for selective sensing of Hg2+ ions in water, fish, and crab samples

论文链接： https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.136483

转自：“NANO学术”微信公众号

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