功能化水溶性碳纳米洋葱修饰电极的制备、表征及在中药中重金属离子检测领域的应用研究

中药中的重金属含量是影响中药质量的主要问题之一。其中以铅、镉含量超标尤为普遍。碳纳米材料对多种重金属离子具有很强的吸附能力，并且吸附容量大, 可在较短时间内达到吸附平衡，也具有较好的解吸附性能，但对中药中有效成分吸附量很低，在中药中重金属含量检测方面有广阔应用前景。激光烧蚀液体介质中碳原料可一步合成表面修饰的新型碳纳米材料。碳纳米材料制备的电极具有灵敏度高、结构简单、微型化等优势。碳纳米材料的结构影响其吸附与解吸附性能。而目前报道的无论是利用碳纳米管还是石墨烯修饰电极，都需要引入提纯、氟化等会破坏碳纳米材料结构的工艺，才可得到功能化水溶性碳纳米材料，从而影响了电极的性能。本项目拟采用激光烧蚀炭黑悬浮液一步合成功能化水溶性碳纳米洋葱。制备并表征碳纳米洋葱修饰电极，阐明不同微观结构的碳纳米洋葱对中药中的重金属离子吸附性能以及电极性能的影响及规律。

激光烧蚀法是制备具有特定新型纳米材料的有效手段之一，通过选择控制激光参数、原料种类、烧蚀环境、烧蚀时间来制备出所期望尺寸、成分、结构的纳米材料。本项目研究了激光烧蚀液相中靶材制备新型纳米材料，通过调整靶材种类、介质种类、激光参数等制备出了功能化水溶性碳纳米洋葱颗粒、发光石墨纳米小板和发光碳纳米颗粒。另外，激光烧蚀添加有催化剂的炭黑固体靶材时合成出了NiO纳米立方体，并对此展开了研究，证明激光烧蚀二元合金靶材是一种同时直接在基底上制造以及在液体中形成异质结的简便但高效的合成方式，是一种在表面选择性化学修饰领域具有潜在应用前景的方法。基于此方法制备出了PbS/ZnS异质结以及Pb/ZnO异质结构等。本项目执行期间发表论文6篇，其中SCI期刊论文5篇，EI论文1篇；申请国家发明专利2项，已授权1项。