[发明专利]一种用于六价铬离子检测的复合金属丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于六价铬离子检测的复合金属丝及其制备方法。所述复合金属丝包括中心的Ni金属丝，Ni金属丝表层氧化所形成的NiO层，均匀覆盖在Ni/NiO丝表面的MoS₂微球以及均匀包覆在MoS₂微球表面的PANI薄膜。所述复合金属丝的制备方法是：采用煅烧法在镍丝表面制备NiO层，以Ni/NiO丝为衬底采用水热法制备MoS₂微球，以Ni/NiO/MoS₂为工作电极，采用电化学沉积法在复合材料表面沉积PANI薄膜。本发明的制备方法工艺简单，反应条件温和，制备成本低，稳定性好。所制备的复合金属丝结合p‑n结界面势垒和选择性吸附膜的优点，发挥协同作用，在复杂的水环境下具有良好的抗干扰能力，可应用于Cr⁶⁺的在线检测。

技术领域

本发明涉及一种用于六价铬离子检测的Ni/NiO/MoS₂/聚苯胺复合金属丝及其制备方法，属于新型复合材料技术领域。

背景技术

重金属污染对生态环境和人类健康均构成了严重威胁。铬是一种有毒的重金属，广泛存在于各种工业产品中，铬离子具有多种氧化态，其中Cr³⁺和Cr⁶⁺两种氧化态最为常见。与Cr³⁺相比，Cr⁶⁺具有更高的稳定性和毒性。同时，Cr⁶⁺在水系统中具有很高的可溶性，过量的Cr⁶⁺会导致肺癌、肾、肝、胃损伤等多种严重的疾病。为了保护人类生命健康和环境免受Cr⁶⁺毒性的影响，世界卫生组织（WHO）制定了地下水中50 µg·L⁻¹（0.96 µM）的临时浓度限值。因此，检测水体中的Cr⁶⁺的浓度对于环境监测具有重要意义。

公开号为CN 109580573 A的中国专利申请中公开了一种铬离子的检测方法。但此方法检测的是毒性更低的三价铬离子，而且成本高，设备和操作复杂，检测限高。公开号为CN 110078936 A的中国专利申请中也公开了一种用金属锌配合物检测六价铬的方法。但该方法存在制样周期长，样品预处理复杂，灵敏度低，检测限高的问题。

与之相比，电化学检测技术具有成本低、响应快、操作简单等优点。然而，传统的电化学传感器是以氧化还原反应为基础的，容易受到类似氧化还原性质的活性物质的干扰。尽管将界面势垒引入电化学检测的抗干扰技术已经得到了一定程度的应用，但是其中并没有与Cr⁶⁺相关的检测手段，因此，迫切需要开发一种新型的抗氧化干扰的电化学传感机制来检测Cr⁶⁺。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有优异的灵敏度和选择性的用于六价铬离子检测的Ni/NiO/MoS₂/聚苯胺（PANI）复合金属丝。

本发明的另一个目的是提供一种工艺简单，反应条件温和，制备成本低，稳定性好的Ni/NiO/MoS₂/PANI复合金属丝的制备方法。

本发明的原理：