羟基磷灰石-氧化锌纳米复合材料修饰碳糊电极用于水体亚硝酸根离子的高灵敏度电化学传感

本研究针对水体中亚硝酸根离子(NO2?)污染监测的技术瓶颈，创新性地采用Onosma mersinana叶提取物绿色合成HAp-ZnO纳米复合材料，构建了CPE@HAp-ZnO100电化学传感器。通过系统优化电极参数，实现了0.12 μM的检测限和99.6%-104.1%的实际水样回收率，为环境污染物监测提供了高灵敏度、低成本的新型检测方案。

　　

亚硝酸根离子(NO₂^?)作为环境污染物，广泛存在于水体、土壤和食品系统中，不仅会形成强致癌物亚硝胺，还与高铁血红蛋白症等健康风险密切相关。传统检测方法如色谱分析和光谱技术虽精度较高，但存在设备昂贵、操作复杂等局限性。面对日益严格的环境监测需求和现场检测的技术空白，开发简便、灵敏的新型传感平台成为研究热点。

Mersin University（土耳其梅尔辛大学）Department of Chemistry and Chemical Processing Technologies的研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表创新成果，通过植物提取物介导的绿色合成路线，成功制备了羟基磷灰石-氧化锌(HAp-ZnO)纳米复合材料，并以此构建了高灵敏度碳糊电极传感器。研究证实该传感器对亚硝酸根的检测限低至0.12 μM，在实际水样分析中表现出优异的准确性和稳定性，为环境污染物监测提供了突破性解决方案。

研究采用X射线衍射(XRD)确认晶体结构，扫描电镜(SEM)分析形貌特征，X射线光电子能谱(XPS)表征元素化学态，结合循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等技术系统评估传感器性能。通过标准加入法验证，传感器在tap water和stream water等实际样本中展现出卓越的适用性。

【XRD】显示26.4°和32.51°等特征峰分别对应HAp的(002)晶面和ZnO的(100)晶面，证实成功构建复合材料。【SEM】图像显示均匀的纳米级颗粒分布，比表面积达48.6 m²/g。【DPV分析】表明在pH 7.0、10%修饰量条件下，传感器在5-1000 μM范围内呈现良好线性，电子转移数测定证实为两电子一质子反应机制。【抗干扰实验】显示常见离子(Cl^?、SO₄^2?等)对检测信号的干扰率均<4.8%。

该研究创新性地将生物材料HAp的吸附特性与ZnO的导电优势相结合，通过绿色合成路线解决了传统纳米材料制备的污染问题。传感器性能参数全面优于同类报道，特别是1.6%-3.1%的RSD值和>99%的回收率，证实其在复杂基质检测中的可靠性。研究成果不仅为环境污染物监测提供了新方法，其"纳米复合材料+植物提取物合成"的技术路线，也为开发其他高性能电化学传感器提供了重要参考范式。