本课题来源于广东省科学技术厅。重金属污染物难以降解，严重威胁和影响人类的生存和发展。开展重金属污染综合防治离不开先进的重金属检测技术及仪器的研究。因此，开展重金属的在体或离体灵敏、快速、可靠监测和研究，对于防止环境污染、保护人类健康和促进社会经济可持续发展具有重要现实意义。项目承担单位研究实力雄厚，管理规范，硬件设施齐全；项目组成员多年来从事催化材料制备、电极设计、表征及电分析应用方面的工作，具有扎实的理论基础及研究经验，为完成该课题所要求的目标提供有力保障。

    重金属分析方法有多种，而电化学分析仪器因设备简单、灵敏度高、前景广阔。工作电极是电化学分析仪器的关键部件，传统单一基体电极在重金属分析方面存在缺陷，如汞电极有毒、碳电极本身富集效率低下、贵金属成本高及电极表面不易更新等。开发新型复合电极用于重金属分析，达到显著降低检测限、减少污染的目的。该课题利用碳纳米管的高催化活性、导电聚合物的三维多孔形态及铋膜的高富集能力，研制性能优良的环境友好型复合电极用于重金属分析。期望达到显著提高检测灵敏度、选择性及稳定性，为研制便携、在线自动新型重金属分析仪器提供关键技术及部件支撑。项目开展了四种不同类型铋膜/聚合物复合材料修饰电极的研究。采用具有电催化活性的碳纳米管、聚合物薄膜等作为催化剂和载体，通过电化学聚合法、滴涂法和镀膜/循环伏安法将其修饰在玻碳电极表面，成功实现了铋膜/聚合物重金属传感器的制备，并应用于Cd2+、Pb2+的检测。具体内容：(1) 用镀膜/循环伏安法、滴涂法制备了PoPD/MWCNTs/GC修饰电极，该修饰电极表面的MWCNTs与PoPD成膜均匀地覆在玻碳电极表面，对Cd2+与Pb2+的电流响应良好，提高了导电性及稳定性，线性范围宽，抗干扰能力强。(2) 用镀膜/循环伏安法制备了L-Tyr/GC修饰电极，电极对Cd2+、Pb2+的电流响应良好，有较高的灵敏度，酪氨酸薄膜的存在大大降低了检测限，并显著提高了修饰电极的稳定性。(3) 用镀膜/循环伏安法制备了L-Cysteine/GC修饰电极，该电极对Cd2+、Pb2+的电流响应良好，有较高的灵敏度，抗干扰能力强。(4)用镀膜/循环伏安法制备了M-aminophenol/GC修饰电极，该电极对Cd2+、Pb2+的电流响应良好，灵敏度高。

    该项目开发的复合电极制备技术可靠，重复性高。复合电极性能优良，抗干扰能力强，为研制新型便携、在线自动重金属分析仪器提供关键技术支撑。项目能按原计划目标进行，达到了预期的研究目标。但在研究中也发现了一些问题，如：电极表面复合材料的表征手段不足，如何收集电极表面材料需设计更好的方法；复杂样品体系中各金属离子相互干扰规律研究不足，虽然各重金属离子有不同的溶出电位，能够清晰分辨各峰，但在沉积时相互干扰大小不同；本项目属于基础研究，还未产生经济效益。后续需进一步深化研究，成熟后进行成果转化。