[发明专利]一种基于激光处理碳纸-铋膜的电化学检测方法

说明书

本发明公开了一种基于激光处理碳纸‑铋膜的电化学检测方法。其方法为以激光处理碳纸作为工作电极，以含有待测重金属离子和铋离子的溶液作为检测工作液，首先在激光处理碳纸表面同位电沉积铋膜，然后采用差分脉冲伏安法对待测重金属离子进行检测。本发明相比于普通碳纸，激光处理的碳纸更容易与目标分子接触且具有更多的活性位点，从而提高材料对重金属离子的响应能力。该方法对重金属离子的检测范围较宽，可实现不同重金属离子的同时电化学检测，且具有良好的抗干扰性以及重现性。

技术领域

本发明涉及电化学分析检测技术领域，具体涉及一种基于激光处理碳纸-铋膜的电化学检测方法。

背景技术

重金属离子由于其本身的高毒性、不可生物降解以及生物富集性，成为水体污染最重要的元凶之一，长期威胁人类的健康和生存。人体内Pb²⁺和Cd²⁺含量超过一定值就会引起一系列疾病。研究表明，人体如果长期接触Pb²⁺，会影响血细胞的形成及生长或出现失眠、头痛等中毒症状；更为严重的还会出现肾衰竭、神经系统疾病等，严重危害人体健康。Cd²⁺含量超标，会危害神经中枢和免疫系统，而且还会对肝、肾等器官造成严重的伤害。

目前，重金属离子检测方法主要有原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计、电感耦合等离子体-质谱、激光诱导击穿光谱，这些方法在检测重金属离子时表现出较高的灵敏性以及精确性，然而这些方法通常需要借助比较精密的仪器、准备工作繁琐、操作复杂且成本高，导致这些方法不能广泛应用于实际生活中。相比于这些检测手段，电化学分析检测方法由于其成本低、操作方便、可实现现场检测等优势受到普遍关注。

重金属电化学传感器的好坏取决于电极材料的性能及制备过程：其灵敏度及选择性与电极材料对重金属离子的富集作用息息相关；而其实际应用价值的高低与材料制备的难易程度和成本是分不开的。因而如何简化电极材料的制备过程、降低其成本、提高其对重金属离子的富集作用是提高重金属电化学检测实际应用价值的关键。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种激光处理碳纸在电化学检测重金属离子中的应用，采用激光处理碳纸作为工作电极，避免了像传统修饰电极那样对玻碳电极或金电极的预处理过程。相比于碳纸(CP)，激光处理碳纸(LDCP)更容易与被测物质接触，且具有更多的活性位点，从而提高材料对重金属离子的检测能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种激光处理碳纸在电化学检测重金属离子中的应用，采用激光处理碳纸作为工作电极，检测工作液为含有待测重金属离子和铋离子的溶液。

本发明中提到的激光处理碳纸具有许多微孔，孔道截面呈层状结构，可以暴露更多的活性位点；同时有助于重金属离子与电极表面接触，从而提高电极的灵敏度。其次，本发明选择沉积铋离子进行沉积铋膜，毒性较小，且制备的材料对重金属离子具有较高的选择性，能够实现对重金属离子的特定检测。

本发明的目的之二是提供一种基于激光处理碳纸-铋膜的电化学检测方法，以激光处理碳纸作为工作电极，以含有待测重金属离子和铋离子的溶液作为检测工作液，首先，在激光处理碳纸表面同位电沉积铋膜，然后采用差分脉冲伏安法对待测重金属离子进行检测。

本发明的目的之三是提供一种上述方法在检测Pb²⁺和/或Cd²⁺中的应用。

本发明的有益效果为：

1、本发明以激光处理碳纸为基底，直接同位电沉积铋膜，从而制备新型电化学检测材料。该材料制备过程简单，且可以直接用作工作电极，避免了像传统修饰电极那样对玻碳电极或金电极的预处理过程。