近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能所刘锦淮研究员和黄行九研究员课题组在三维多孔的金纳米材料增强As(III)检测电化学行为方面的研究中取得新进展。该工作对于揭示As(III)在三维多孔的纳米材料上的电化学行为具有重要的科学意义，相关成果发表在Elsevier《Sensors and Actuators B: Chemical》杂志上(Sensors and Actuators B 234 (2016) 404–411)。

此前研究发现金纳米材料对类重金属污染物As(III)的检测具有良好的催化性能，为了提高其对As(III)检测的电化学性能，研究工作者在对金纳米材料形貌的调控方面做了大量的工作，并且取得了一定的研究成果。然而，大部分不同形貌的金纳米材料对As(III)的检测在很大程度上仍需要依赖强酸性介质，此外，对As(III)的检测存在其他共存物质的干扰问题。因此，如何实现在温和的条件下实现As(III)的有效检测，并且提高其抗干扰性能仍需要作进一步的探索。三维多孔的纳米材料由于具有较大的比表面积及特殊的表面结构而被广泛应用于电学、光学、催化等方面。通常情况下，由于利用简单的化学腐蚀的方法所制备的三维多孔的金纳米材料(np-Au)容易团聚，均匀的修饰到电极表面有一定的困难。因此，如何获得np-Au均匀修饰的电极仍需探究。

针对以上所存在的问题，该工作首先尝试利用原位化学腐蚀AuCu双金属纳米颗粒的方法构筑np-Au修饰的玻碳电极，然后，在温和的条件下 (pH5.0的醋酸盐缓冲溶液)，探索研究了np-Au修饰的电极检测As(III)的电化学行为。研究结果表明，原位化学腐蚀AuCu双金属纳米颗粒能够成功获得np-Au均匀修饰的电极，且该电极在温和的介质中能够实现对As(III)的灵敏检测，并且具有较强的抗干扰性能。相比金纳米粒子修饰的玻碳电极，np-Au修饰的电极对As(III)的检测表现出更优异的电化学性能（高灵敏度及增强的抗干扰性），这主要归因于np-Au具有三维、多孔、相互交联韧带的独特结构。np-Au的独特结构使其表面催化活性位点增多，并有利于As(III)与电子在电极界面的运输，从而实现As(III)的有效富集及灵敏检测。

同时，该工作也证明了纳米结构材料的表面形貌与结构对其性能具有至关重要的作用，为进一步扩展设计三维多孔的纳米材料应用于检测其他有害物质提供一个新的思路。

该研究工作得到了国家重大科学研究计划项目和国家自然科学基金等项目的支持。

文章链接：Http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400516306621

图a) 与b)分别是np-Au的SEM与TEM图，图c) 与d) 分别是np-Au修饰的玻碳电极在不同浓度下对As(III)的方波伏安响应及相应的线形图。

（供稿：纳米材料与环境检测研究室）