記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院智能所黃行九研究團(tuán)隊(duì)，利用表面具有大量氧空位的TiO2-x納米片，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子高靈敏的電化學(xué)檢測(cè)，對(duì)一直困擾人們的重金屬離子檢測(cè)干擾機(jī)制做了深入的探索，并提出了“電子誘導(dǎo)干擾機(jī)制”這一原理。相關(guān)成果日前已發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的《分析化學(xué)》（Analytical Chemistry）雜志上。
納米材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于電分析化學(xué)中。然而，對(duì)于納米材料活性位點(diǎn)與電化學(xué)傳感機(jī)制的構(gòu)效關(guān)系，仍然缺乏一個(gè)原子層面的解釋。由于電化學(xué)分析原理的內(nèi)在原因，重金屬離子之間的相互干擾在電化學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域中也是研究人員不可回避的一個(gè)問題。
研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了二氧化鈦TiO2表面摻雜氧空穴調(diào)控晶面的表面電子結(jié)構(gòu)，激發(fā)了惰性半導(dǎo)體納米材料對(duì)重金屬離子的檢測(cè)活性。在此基礎(chǔ)上，研究人員通過調(diào)控反應(yīng)物中氟化氫的比例，制備了具有大量表面氧空位的TiO2-x納米片。通過高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM），X射線衍射（XRD），拉曼，電子順磁共振 （ESR），X射線光電子能譜（XPS）等多種技術(shù)揭示了納米材料活性位點(diǎn)與電化學(xué)傳感性能的構(gòu)效關(guān)系。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在離子共存體系中，研究人員利用同步輻射技術(shù)（EXAFS），從原子層面上系統(tǒng)的闡述了二價(jià)鎘離子Cd(II)對(duì)二價(jià)銅離子Cu(II)的干擾原因。研究表明，Cd(II)能夠促進(jìn)電子從TiO2-x納米片表面向Cu(II)的轉(zhuǎn)移，同時(shí)，Cu(II)的存在增長(zhǎng)了Cu-O的鍵長(zhǎng)，導(dǎo)致解吸能降低。
這些發(fā)現(xiàn)為從原子層面上發(fā)展高靈敏納米材料和研究電化學(xué)檢測(cè)干擾機(jī)制夯實(shí)了堅(jiān)定的道路。
