冠醚功能化的栅控石墨烯场效应晶体管的制备及对汞离子的检测

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作   者：

曹磊;  陈美君;  袁刚;  常钢;  张修华;  王升富;  何汉平; 

作者机构：

湖北大学省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室;  湖北大学材料科学与工程学院;  湖北大学化学化工学院; 

关键词：

冠醚;  石墨烯;  Hg2+;  溶液栅控场效应晶体管; 

期刊名称：

高等学校化学学报

i s s n：

0251-0790

年卷期：

2022 年 43 卷 004 期

页   码：

33-41

摘   要：

Hg2+是一种具有生物蓄积性和毒性的重金属,对环境和人类健康均可造成严重损害.因此,开发便捷的Hg2+传感器非常必要.本文基于溶液栅控石墨烯场效应晶体管的优异性能,通过氮硫杂冠醚的尺寸效应以及冠醚与Hg2+的螯合作用来特异性识别Hg2+,制备了一种冠醚功能化栅极的溶液栅控石墨烯场效应晶体管(SGGT)传感器.该SGGT传感器因其固有的信号放大功能而比传统电化学检测Hg2+更灵敏,其检出限为1×10?12 mol/L,比传统电化学传感器降低了2~3个数量级,在1×10?12~1×10?7 mol/L检测范围内,狄拉克点的变化值与目标物浓度的对数值之间存在良好的线性关系,同时具有极高的选择性.对实际湖水样品的检测效果良好,对Hg2+的检测标准偏差为1.10%~3.77%.本文结果表明,该晶体管传感器可以对Hg2+进行高选择和高灵敏检测.