[发明专利]一种多元复合材料、电化学传感器及其在检测水体中汞离子中的应用

说明书

本发明涉及一种GS‑Au/AuNPs/g‑C₃N₄复合材料、电化学传感器及其在检测水体中汞离子中的应用，其中，所述复合材料是通过以下方法制备得到：将羧基修饰的g‑C₃N₄粉末分散至甲醇中，然后加入谷胱甘肽和氯金酸水溶液，超声处理，超声结束后进行加热回流处理12～24h，分离、洗涤和干燥，得到GS‑Au/AuNPs/g‑C₃N₄。其中，电化学传感器包括基底电极，以及所述GS‑Au/AuNPs/g‑C₃N₄复合材料，该GS‑Au/AuNPs/g‑C₃N₄复合材料附着于所述的基底电极上。采用由GS‑Au/AuNPs/g‑C₃N₄复合材料制备得到的电化学传感器能够高灵敏、高特异性地检测水体中的Hg离子的浓度。

技术领域

本发明涉及一种GS-Au/AuNPs/g-C₃N₄复合材料、电化学传感器及其在检测水体中汞离子中的应用，属于汞离子检测技术领域。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

汞属于重金属元素，对人体的健康存在多种危害，若存在于天然水体中，则会对人群以及动物的健康造成威胁。它能够在生物体内累积，通过食物链转移至人体内。人体内累积的微量汞无法通过自身代谢进行排泄，导致心脏、肝、甲状腺疾病等，引起神经系统紊乱，慢性汞中毒，甚至引发恶性肿瘤的形成。

溶解态的二价汞离子往往具有较高的化学活性，是排入天然水体中汞污染物的主要存在形式，其化合物具有较高的水溶性，也是汞形态转换的枢纽。因此，水体中的汞离子的分析测定必然成为人们十分关注的课题。

目前检测汞离子的方法主要包括：分光光度法，是一种基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，该方法虽然具有实验设备简单、仪器造价低、检测简便等优点，但是普遍存在显色时间长等缺点；原子发射光谱法，根据待测物质的气态原子被激发时所发射的特征线状光谱的波长以及强度来测定物质元素组成和含量的一种分析技术，该方法虽然具有检测限较低、测量精度高等优点，但是存在对仪器要求较高、设备造价昂贵等缺点；原子吸收光谱法，是基于气态原子对于同种原子发射出来的特征光谱辐射具有吸收能力，通过测量试样的吸光度进行检测的方法，该方法的主要局限性在于所用时间较长，对于设备要求较高；还包括生物传感器、中子活化法、高效液相色谱法、电化学法等，这些方法对于重金属离子的检测方法都可以提供较低的检测限，但是还是存在选择性较差、耗时、检测过程比较复杂等缺点。

发明内容

针对背景技术，本发明提供一种GS-Au/AuNPs/g-C₃N₄复合材料、相应的电化学传感器及其相应的制备方法以及在检测水体中汞离子的应用。

具体的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个目的，提供一种GS-Au/AuNPs/g-C₃N₄复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将羧基修饰的g-C₃N₄粉末分散至甲醇中，然后加入谷胱甘肽和氯金酸水溶液，超声处理，超声结束后进行加热回流处理12～24h，分离、洗涤和干燥，得到GS-Au/AuNPs/g-C₃N₄。