摘要
铅污染仍然是一个重大的环境和公共卫生问题，这促使人们需要开发兼具灵敏度、简单性和长期稳定性的分析平台。在本研究中，研究人员开发了一种含有石墨烯的分子膜基质，用于制备用于检测铅(II)离子的全固态电位传感器。该传感膜由聚氯乙烯、增塑剂、一种选择性铅(II)离子载体、亲油性离子位点以及分散的石墨烯纳米结构组成，形成了一个集成的分子传感界面。在膜内部，离子载体选择性地与铅(II)离子结合，并通过石墨烯辅助实现离子到电子的转换，从而无需额外的固体接触层即可高效地产生信号。系统地研究了石墨烯掺入量和膜厚度对传感器性能的影响。在所有测试配置中，使用40 μL传感混合物制备的膜表现最佳，其具有较高的电容量、良好的表面性质和优异的电位稳定性。扫描电子显微镜（SEM）成像显示膜具有良好的均匀性，没有较大的石墨烯聚集现象，表明石墨烯在聚合物基质中分布均匀。优化后的传感器表现出接近Nernst斜率（30.3 mV dec?1），线性响应范围为1.0 × 10??至1.0 × 10?2 M，检测限为6.3 × 10?? M，电位漂移仅为0.35 mV h?1。这些结果证明将石墨烯直接掺入离子选择性膜中是一种有效的策略，可以构建出稳健且可扩展的单片式电位传感器，用于铅(II)的监测，并展示了所开发的膜材料在电化学传感应用中的潜力。
