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基于锌单钠盐探针的表面增强拉曼光谱法检测水环境中痕量Ni2+研究

收稿日期:2025-11-27 修回日期:2025-12-16 接受日期:2025-12-18

DOI:10.20078/j.eep.20251207

摘要:重金属离子因其高毒性和环境持久性对生态系统和人类健康构成严重威胁,因此亟需开发灵敏、选择性强且适用于复杂水体的快速检测技术。本研究以典型污染物镍离子(Ni2+)为对象,选用锌单钠盐(Zincon)作为分子探针,构建了基于聚二烯丙基二甲基氯化... 展开+
摘要:重金属离子因其高毒性和环境持久性对生态系统和人类健康构成严重威胁,因此亟需开发灵敏、选择性强且适用于复杂水体的快速检测技术。本研究以典型污染物镍离子(Ni2+)为对象,选用锌单钠盐(Zincon)作为分子探针,构建了基于聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)检测方法。紫外-可见吸收光谱表征显示,Ni2+配位后Zincon的特征吸收峰由490 nm红移至510 nm,并在665 nm出现新吸收峰,表明配位作用引起的电子结构重排。通过优化卤素离子种类和浓度、探针浓度及修饰时间,获得了信号强度和重复性均最佳的检测条件。在532 nm激发波长下,730 cm-1特征峰强度与Ni2+浓度在10 nmol/L~1μmol/L范围内呈良好线性关系(R2=0.994 2),检出限低至0.018 7μmol/L,定量限为0.062 5μmol/L,满足电镀废水中痕量Ni2+监测需求。选择性实验表明,该方法具有良好的抗干扰能力和离子识别特异性,其对实际电镀废水中Ni2+的检测结果与原子吸收光谱法高度一致,并在低浓度样品中表现出更低的相对标准偏差(RSD为4.31%),显示出优异的重复性。研究表明,Ni2+-Zincon配合物的电荷转移能级与激发波长匹配是实现高效信号增强的关键机制。本研究为复杂环境样品中重金属离子的快速、灵敏和可靠检测提供了一种新策略,具有广阔的环境监测与风险预警应用前景。  收起-

作者:

  • 曾俊楠1
  • 唐鹏1
  • 周沙娜1
  • 王永红2,*
  • 范美坤1,*

作者简介

第一作者:曾俊楠(2001—),男,四川广安人,硕士研究生,主要研究方向为水污染控制,E-mail:junnanzeng@163.com
通讯作者:王永红(1978—),男,重庆人,高级工程师,主要研究方向为环境污染监测,E-mail:89586586@qq.com
范美坤(1976—),男,四川宜宾人,教授,主要研究方向为环境分析化学,E-mail:mkfan@swjtu.edu.cn

单位

  • 1.西南交通大学 环境科学与工程学院
  • 2.重庆市畜牧技术推广总站

关键字

  • 表面增强拉曼散射
  • 锌单钠盐
  • 正电荷银纳米
  • 镍离子
  • 电镀废水

基金项目

国家自然科学基金资助项目(22576167,52300101)

引用格式

曾俊楠, 唐鹏, 周沙娜, 王永红, 范美坤. 基于锌单钠盐探针的表面增强拉曼光谱法检测水环境中痕量Ni2+研究[J/OL]. 能源环境保护: 1-9[2025-12-29]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20251207.

ZENG Junnan, TANG Peng, ZHOU Shana, WANG Yonghong, FAN Meikun. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Trace Ni2+ in Aquatic Environments Using a Zincon Probe[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2025-12-29]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20251207.
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