NdVO4/h-BN纳米复合材料电化学传感器：实现环境水体中N-甲基对氨基酚硫酸盐的高灵敏检测

针对工业废水中难降解污染物N-甲基对氨基酚硫酸盐（Metol）的监测难题，台湾国立高雄科技大学等机构研究人员开发了基于NdVO4/h-BN纳米复合材料的电化学传感器。该传感器具有0.35 nM超低检测限和1731 μM宽线性范围，在复杂环境样本中展现出±96.15-99.47%的回收率，为水污染实时监测提供了创新解决方案。

　　

工业废水中的有机污染物如同潜伏的"环境刺客"，其中摄影显影剂和染发剂的主要成分N-甲基对氨基酚硫酸盐（Metol）因其强水溶性和生物累积性，已成为威胁水生态安全的顽固分子。传统色谱检测方法不仅成本高昂，更难以满足现场快速监测需求。面对这一挑战，国立高雄科技大学（National Kaohsiung University of Science and Technology）的研究团队创新性地将稀土钒酸盐与二维材料结合，开发出性能卓越的电化学传感器。

研究团队采用水热法结合超声处理制备NdVO₄/h-BN纳米复合材料，通过XRD、FT-IR、拉曼光谱等技术确认材料结构，并运用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）评估电化学性能。实际水样检测验证了传感器的实用性。

材料合成与表征
通过优化水热法制备的NdVO₄纳米颗粒与h-BN复合，XRD分析显示产物保持NdVO₄四方晶系和h-BN六方晶系特征峰，无杂质相。XPS证实Nd³⁺与VO₄^3-的电荷转移机制，为电催化提供活性位点。

电化学性能
修饰电极在0.001-1731 μM范围内呈现优异线性响应，检测限低至0.35 nM。h-BN的引入使电子转移速率常数（k_s）提升至1.02×10^-3 cm·s^-1，导电性达10^-3 S·cm^-1。连续4次测试相对标准偏差（RSD）仅±1.98%，5个电极间RSD为±2.49%。

实际应用验证
在废水处理厂出水、地表水等真实样本中，传感器回收率达96.15-99.47%，抗干扰实验显示对常见共存物质（如重金属离子、有机酸）具有高度选择性。

该研究开创性地将稀土钒酸盐与h-BN协同效应应用于环境监测领域，其宽检测范围、高稳定性等优势突破了传统传感器的局限。特别是材料中Nd³⁺与VO₄^3-的氧化还原协同机制，为设计新型环境传感器提供了理论依据。研究成果发表于《Journal of Water Process Engineering》，为工业废水监管和水质安全评估提供了可靠的技术支持。