功能化MWCNT@Hg/Y纳米复合材料用于高效检测4-硝基苯酚的线性扫描伏安法研究

本文推荐一种基于汞掺杂氧化钇/多壁碳纳米管（MWCNT@Hg/Y NCs）的新型电化学传感器，通过线性扫描伏安法（LSV）实现了对剧毒污染物4-硝基苯酚（4-NP）的高灵敏度（6.233 μA μM?1 cm?2）、低检测限（0.196 μM）检测。该传感器采用固相合成法制备，结合Nafion/玻碳电极（GCE）修饰，兼具环境友好性和卓越催化性能，为水体和土壤中4-NP的实时监测提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究首次通过固相合成法制备了功能化MWCNT@Hg/Y纳米复合材料（NCs），其独特的汞-钇氧化物与多壁碳纳米管协同作用，显著提升了4-硝基苯酚（4-NP）的检测性能。该传感器展现出媲美"分子探针"的精准识别能力，检测限低至0.196 μM，灵敏度高达6.233 μA μM^?1 cm^?2，甚至能捕捉到欧盟饮用水标准（0.43 μM）以下的痕量污染物。

材料与方法

实验采用分析纯试剂：硝酸钇（Y(NO₃)₃）、功能化多壁碳纳米管（f-MWCNT）、氯化汞（HgCl₂）等。通过固相研磨法制备MWCNT@Hg/Y NCs，并采用紫外光谱（UV-vis）、X射线衍射（XRD）等技术确认其结构特征。传感器通过将NCs分散于Nafion溶液后涂覆于玻碳电极（GCE）表面构建。

结论

MWCNT@Hg/Y/GCE传感器犹如"环境哨兵"，凭借三大优势：1）超灵敏响应（0.01-23.0 μM线性范围）；2）抗干扰能力（在共存物质中精准识别4-NP）；3）实战能力（成功检测实际水样）。这项技术为有毒污染物监测提供了"纳米武器"，有望推动环境监测领域的革新。