重金属污染因其高毒性、不可生物降解性和致癌性而引起全球关注。电化学传感器广泛用于检测低浓度的重金属离子 （HMI）。然而，它们的适用性通常仅限于检测仅在水溶液中表现出电化学信号的离子。在这项研究中，我们提出了一种基于辣根peroxidase@zeolitic咪唑酸盐骨架-8/硫氨酸/金/离子液还原氧化石墨烯 （HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO） 改性的多响应检测平台。该平台展示了其检测各种金属离子的能力，包括那些没有常规电化学信号的金属离子。Au/IL-rGO 复合结构增强了可用于反应的比表面积。此外，HRP@ZIF-8 的原位生长不仅在检测前屏蔽了 THI 信号，而且还保护了电极材料。值得注意的是，引入的乙二胺四乙酸二钠二水合物 （EDTA） 具有与各种 HMI 复合的能力。当存在过量的 EDTA 时，它可以裂解 ZIF-8 并释放 HRP。在过氧化氢 （H₂O₂） 存在下，HRP 促进了先前被电极还原的 THI 的氧化，因此对 HMI 检测表现出优异的灵敏度。该方法克服了传统电化学传感器仅依靠电化学信号检测金属离子的局限性。这为增强电化学离子传感检测提供了一种新方法。
 
 
Fig 1. TEM 图像的不同放大倍率：a Au/IL-rGO、b IL-rGO 和 c THI/Au/IL-rGO;d SAED 模式、e HRTEM 模式和 f-i EDS 元素图的 Au/IL-rGO
 
 
Fig 2. 在不存在或存在 EDTA 和 b HRP 的情况下，HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 SWV 反应;EDTA 处理的 HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 c EIS 和 d CV 曲线。
 
 
Fig 3. 优化 Au/IL-rGO 体积、b EDTA 浓度和 c EDTA 孵育时间的实验条件。

 
Fig 4. HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 对 Ba²⁺、Co²⁺、Cr²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Hg²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺ 和 Zn²⁺ 的 SWV 响应，以及浓度与峰值电流之间的相应线性关系。
 
 
Fig 5. 所建议传感器的选择性、可重复性和稳定性。

       相关研究成果由华中科技大学Hua Tan和河南工业大学Yujing Zhang于2024年共同发表在《Microchim Acta》期刊上， Electrochemical sensing platform for detection of heavy metal ions without electrochemical signal，原文链接：https://doi.org/10.1007/s00604-024-06334-z

转自《石墨烯研究》公众号