2019年6月，Electrochimica Acta发表了我院FunMat课题组在重金属电化学检测领域的最新研究成果论文：Synthesis of 3D hierarchically porous carbon@Bi-BiOCl nanocomposites via in situ generated NaCl crystals as templates for highly sensitive detection of Pb2+and Cd2+. Electrochimica Acta, 2019, 318: 460-470。胡敬平教授和侯慧杰副教授为该论文通讯作者，朱小磊博士为第一作者，全文链接：https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.06.098。Electrochimica Acta为电化学领域的国际知名期刊，2018年影响因子为5.383，近5年影响因子4.940。
电极材料在电化学分析中占据着弥足轻重的地位，其在电极表面可以构筑敏感界面来增强电化学响应信号。随着各种具有优异特性的新型材料的逐步应用，电化学分析方法在检测重金属离子方面实现了高的灵敏度和低的检测限等性能上的重大突破。目前为止，电极材料中效果最好和研究热度最高之一仍是碳铋复合材料。然而，大多数研究采用的是在电极表面进行原位碳铋复合，一些非原位的碳铋复合材料也存在制备步骤较为复杂、成本较高以及合成方法不够绿色环保等弊端。
该论文研究提出以NaCl为模板、柠檬酸为碳源，一步热解快速合成Bi@BiOCl纳米颗粒负载在碳纳米片上形成具有独特3D介孔-大孔型多级孔结构的碳铋复合材料。自组装的可溶性氯化钠会在其晶体之间提供丰富的限域空间，促使氯化钠颗粒之间形成超薄的碳纳米片，同时也能合成纳米级别的铋基材料颗粒且有效抑制其团聚。研究发现前驱体中不同铋源含量直接影响铋基材料的成分、颗粒粒径大小以及碳基载体的石墨化程度和孔隙结构等。通过优化对比，测得当铋源含量为0.97 g时，重金属离子性能检测达到最佳，在1~60 ppb Pb2+和Cd2+浓度范围内，获得线性关系的灵敏度分别是0.38和0.49 μA ppb−1，线性相关系数分别是0.996和0.998，其检测限分别为0.2和0.4 ppb，均低于WHO规定值。另外，该新型传感平台显示出优异的抗干扰性、稳定性和重复性，并成功应用于湖水和自来水等实际水样的检测。
主要作者介绍
朱小磊，华中科技大学环境科学与工程学院环境工程专业，FunMat课题组博士毕业。2012年本科毕业于安徽科技学院，2015年硕士毕业于华中科技大学，研究方向为金属卟啉仿生催化氧化、水污染控制。
胡敬平，华中科技大学教授、博士生导师。2008年于牛津大学化学系获博士学位；2008年在诺丁汉大学从事博士后研究，2008年至2011年在牛津大学从事博士后研究，2011年至2013年在牛津大学担任Ramsay Fellow；2014年1月至今在华中科技大学任教授，研究方向为环境电化学与功能材料。近年来在高级氧化技术、电化学传感、环境功能材料等方面取得了原创性成果。在Advanced Materials、Angew Chem、Anal Chem等国际权威期刊已发表SCI/EI论文80余篇，获国家发明专利、国际发明专利多项。
侯慧杰，华中科技大学副教授，硕士生导师。2011年于美国德州农工大学获得博士学位，2011年至2012年在美国加州大学圣巴巴拉分校从事博士后研究，2012年至2014年在美国宾州州立大学从事博士后研究。2015年加入华中科技大学环境科学与工程学院环境工程系，任副教授。主要研究方向为微生物电化学技术在污水处理以及绿色能源领域的应用、生物微机电系统在环境微生物探测以及环境传感器方向的应用。现已在Advanced Materials、Trends in Biotechnology、Lab Chip等期刊上发表论文40余篇。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.06.098
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