钯/还原氧化石墨烯修饰电极构建的高灵敏高选择性间苯二酚电化学传感器

本研究针对环境污染物间苯二酚（resorcinol）的高效检测需求，通过电位静态电还原法制备还原氧化石墨烯（RGO）并结合循环伏安法电沉积钯颗粒，构建了Pd/RGO/GC修饰电极。该传感器在1×10-7 –5×10-5 M范围内呈现优异线性关系，检测限低至7.0×10-8 M，兼具高灵敏度和选择性，为环境监测与健康风险评估提供了创新技术方案。

　　

研究背景与意义
间苯二酚作为工业中间体广泛应用于农药、化妆品等领域，但其低生物降解性和致癌性已被美国环保署列为优先控制污染物。现有检测方法如化学发光法存在设备昂贵、信号不稳定等问题，而电化学传感器凭借高灵敏度、低成本等优势成为研究热点。然而，传统电极材料在催化活性和稳定性方面存在局限，亟需开发新型纳米复合材料提升性能。

武汉工商大学环境与生物工程学院的研究团队通过创新性整合还原氧化石墨烯（RGO）的导电特性与钯（Pd）纳米颗粒的催化优势，成功构建了高性能电化学传感器，相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。该研究为解决环境污染物快速检测难题提供了重要技术突破。

关键技术方法
采用电位静态法在玻璃碳电极（GC）表面电还原氧化石墨烯（GO）制备RGO基底，通过循环伏安法（CV）沉积Pd纳米颗粒。利用紫外-可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和场发射扫描电镜（FE-SEM）表征材料结构，优化差分脉冲伏安法（DPV）检测参数。

研究结果

1. 材料表征
   UV-Vis显示RGO在270 nm处出现特征π→π*跃迁峰，FT-IR证实含氧官能团减少。FE-SEM观察到Pd纳米颗粒均匀分散于RGO褶皱表面，形成三维多孔结构。

2. 电化学性能
   Pd/RGO/GC电极相比裸电极电子转移速率提升3.2倍，表观活性面积增加5.7倍。DPV测试显示氧化峰电流与间苯二酚浓度在1×10^-7
   –5×10^-5
   M范围内呈线性关系，检测限达纳摩尔级（7.0×10^-8
   M）。

3. 实际应用
   该传感器对自来水样中加标间苯二酚的回收率为97.3%-103.8%，抗干扰实验表明10倍浓度常见离子不影响检测结果。

结论与展望
该研究开创性地将RGO的导电网络与Pd的催化活性协同增效，解决了传统传感器灵敏度不足的瓶颈问题。其7.0×10^-8
M的检测限优于多数文献报道值，为环境监测提供了便携式检测工具。未来可通过拓展其他贵金属复合体系，进一步推动电化学传感器在污染物筛查领域的应用。