【儀表網 研發快訊】近日，大連化學物理研究所儀器分析化學研究室微型分析儀器研究組(105組)耿旭輝研究員、李盛紅副研究員團隊與能源與環境小分子催化研究中心(509組群)鄧德會研究員團隊合作，研制出基于“鎧甲”傳感材料的抗硫中毒的水中硫離子傳感器。
 

 

　　硫化物作為石化、皮革、造紙和食品加工行業的副產物，廣泛存在于工業廢水中。硫化物對生物具有高度的神經毒性，長期接觸會引起嚴重的疾病問題；此外，硫化物由于其強堿性，易腐蝕儀器和管道，給工廠造成經濟損失。因此，對廢水中的硫離子進行在線檢測具有十分重要的意義，硫化物極易導致電化學傳感器中毒是目前該技術實際應用中最大的挑戰。
 

　　本工作中，合作團隊開發了一種石墨烯殼層封裝鈷鎳納米粒子的鎧甲傳感材料(CoNi@NGs)，并基于此材料研制出抗硫中毒的硫離子電化學傳感器。此外，合作團隊研制了一套在線流動系統，以實現對水樣中硫離子的在線檢測。所研制的傳感器連續檢測10 μM的硫離子80個小時后，傳感器的響應電流仍保持不變，這主要由于CoNi@NGs中石墨烯殼層可以物理隔離核層金屬與外部環境，防止金屬被腐蝕以及生成金屬硫化物。此外，CoNi@NGs還具有強疏硫性，可以排斥硫單質，產生自清潔作用，從而有效防止硫離子的氧化產物硫單質沉積在傳感材料上。該傳感器對硫離子具有良好的特異性，對實際水樣中常見干擾離子的選擇性超過100倍，非常適合用于實際水樣中硫離子的在線檢測。合作團隊將研制的傳感器應用于實際水樣包括工業廢水、池塘水和海水中硫離子的檢測，已在工業廢水中檢測出65.6 μM的硫離子。
 

　　相關成果以“Anti-sulfur poisoning electrochemical sensor for sulfur ions based on nitrogen-doped graphene-encapsulated cobalt-nickel nanoparticles”為題，發表在《傳感器和執行器B：化學》(Sensors and Actuators B: Chemical)上。該工作的第一作者為我所105組聯合培養碩士研究生嚴堯天、副研究員李盛紅及509組群博士研究生蔣劉默。該工作得到了國家重點研發計劃、中國科學院A類戰略性先導科技專項“深海/深淵智能技術及海底原位科學實驗站”、中國科學院青促會等項目的資助。(文/圖 李盛紅)