基于CuNPs/Au–rGO纳米复合电极的电化学传感技术用于真实水样中硝酸盐的高灵敏检测

本刊推荐一篇关于电化学传感硝酸盐的创新研究。作者利用铜纳米颗粒（CuNPs）与金-还原氧化石墨烯（Au–rGO）复合修饰玻碳电极（GCE），开发出高选择性、高灵敏度的硝酸盐传感器。该传感器在差分脉冲伏安法（DPV）检测中表现优异，检测限达0.65 μM，线性范围为1–1000 μM，可成功应用于土壤水、池塘水与自来水等真实样本，相对标准偏差（RSD）为1.51%–5.24%，显示出其在环境监测中的重要应用潜力。

　　

Highlight

化学试剂与材料

本研究使用的所有试剂均为分析纯，无需进一步纯化。四水合硝酸钙 [Ca(NO₃)₂·4H₂O, ≥99%]、乙醇（C₂H₅OH, 95%）和硫酸（H₂SO₄, 99.5%）购自默克特种私人有限公司（印度孟买）。硝酸钠（NaNO₃ ≥ 99%）、亚硝酸钠（NaNO₂ ≥ 97%）、硫酸钾（K₂SO₄, ≥99%）、硫酸铜（CuSO₄, ≥98%）、碳酸钾（K₂CO₃, ≥99%）、氯化钠（NaCl, ≥99%）等试剂均用于实验。

纳米复合材料的物理化学表征

在我们修饰电极的实验过程中，使用了金纳米颗粒（AuNPs）和氧化石墨烯（GO）溶液。首先，我们采用紫外-可见光谱（UV-Vis）分析了经剧烈超声处理后的GO在去离子水中的纯度，结果如图1(a)所示。图1(a)显示GO分散液在225–233 nm附近（约228 nm）出现强吸收峰，表明存在石墨碳碳双键（C=C）的π–π*跃迁，并在约308 nm处出现肩峰。该峰进一步证实了GO的结构完整性。

Conclusion

本研究介绍了一种基于铜纳米颗粒（CuNPs）和金-还原氧化石墨烯（Au–rGO）修饰玻碳电极（CuNPs/AurGO/GCE）的电化学传感器，该传感器对水样中的硝酸盐检测具有高灵敏度和高选择性。电极采用恒电位技术制备，并通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）进行表征，结果证实了其优异的电化学性能和结构稳定性。