通过可还原成分，利用咖啡因改性的氧化铜纳米结构作为超微量安培检测器来检测腐殖酸

《International Journal of Environmental Analytical Chemistry》：Caffeine engineered copper oxide nanostructures as ultra-trace amperometric detector for humic acid through reducible constituents

富里酸检测中，采用氨碱环境铜硝酸盐前驱体与咖啡因作为形貌导向剂制备了羊毛状咖啡因辅助铜氧化物纳米结构（Caf-CuONSs），通过SEM、EDX、TEM、XRD、BET和FTIR表征证实其性能。该纳米结构负载于涂覆Nafion的玻璃碳电极上，构建了三段线性范围（100-800 ppb、10-90 ppb、1-9 ppb）的高灵敏传感器，检测限达68 ppt，在土耳其孔亚和巴基斯坦穆烂丹采集的饮用水及土壤样本中检测回收率98%-103%，与标准物质回收率（99.2%-103.2%）吻合。

　　

摘要

由于腐殖酸在多个方面具有关键作用——例如提升作物生长潜力、为刑事案件中的法医调查提供证据，以及作为产生卤素辅助致癌副产物三卤甲烷的来源——因此，对其监测受到了相关领域科学家和公众的高度关注。在本项目中，我们采用了一种简便的水热沉淀法，在氨的碱性环境下，以硝酸铜为前驱体、咖啡因为形貌导向剂，合成了类似羊毛球的咖啡因辅助氧化铜纳米结构（Caf-CuONSs）。通过扫描电子显微镜（SEM）、能量分散X射线（EDX）分析、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、布鲁诺-埃梅特-特勒（BET）法和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术对这些纳米结构的多种性质进行了表征。这些纳米结构被沉积在玻璃碳电极（GCE）的导电表面上，并经过纳菲龙（Nafion）涂层处理，被开发成高灵敏度、高选择性的腐殖酸检测传感器。该传感器能够在三个线性检测范围内实现对腐殖酸的检测：100–800 ppb、10–90 ppb 和 1–9 ppb，检测限（LOD）低至 68 ppt。应用该传感器对来自土耳其科尼亚和巴基斯坦木尔坦的自来水、饮用水及土壤样本中的腐殖酸进行了检测，其回收率分别为 98%–103%、97.6%–101.6% 和 96.8%–102%。这些检测结果与经过认证的参考物质（CRM）所显示的 99.2%–103.2% 的回收率非常吻合。