基于硫菌灵甲基（TPM）的新型电位传感器高效稳定检测Pb2+离子的研究及其在环境健康中的应用

本文推荐一种基于硫菌灵甲基（TPM）的新型电位传感器，该传感器对Pb2+离子具有高选择性、灵敏度（LOD: 1.5×10-8 M）及稳定性（R2=0.9996），适用于水体及食品中铅污染监测，为重金属相关疾病预防提供有效技术支撑。

　　

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Chemicals

电位测量实验所用化学品均由Sigma Aldrich供应，所有试剂均为分析纯且未经纯化直接使用。环氧树脂和硬化剂购自Henkel和Bayer AG。实验全程使用DI 800型号去离子水配制溶液及清洗玻璃器皿。硫菌灵甲基（TPM, ≥ 98%）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP, ≥ 99%）、癸二酸二(2-乙基己基)酯（BEHS, ≥ 98%）、高分子量聚氯乙烯（PVC）等材料均用于电极构建。

Potentiometric experimental results of the TPM sensor

研究初期制备了含多种离子的溶液，并探究TPM传感器对离子的选择性。选择性实验表明，该传感器对Pb²⁺离子表现出最优电位响应特性。在确定其对铅离子的高效响应后，进一步开展了包括检测限、响应时间、pH范围（4-12）、滴定及使用寿命（四周）在内的系统实验。

Conclusion

本研究成功开发了一种以TPM化合物为离子载体的新型电位传感器，能够选择性地稳定检测多种水样中的Pb²⁺离子。传感器在Pb²⁺溶液中展现出线性电位响应（R²=0.9996），检测限低至1.5×10^-8 M，表明其具有高灵敏度与可靠性。通过LC-MS/MS、FTIR分析及DFT计算证实Pb²⁺通过硫原子与TPM分子结合，形成部分螯合结构。该传感器为环境与食品中铅污染监测提供了创新解决方案。