近日，机电学院赵永鹏副教授负责的半导体纳米技术与传感实验室在物理科学领域收录的自然指数期刊Advanced Functional Materials（N1级，中科院一区TOP）发表题为“Modulating NFO@N-MWCNTs/CC Interfaces to Construct Multilevel Synergistic Sites (Ni/Fe-O-N-C) for Multi-Heavy Metal Ions Sensing”（调节NFO@N-MWCNTs/CC界面以构建多级协同位点（Ni/Fe-O-N-C）用于多种重金属离子实时检测）的研究论文。

重金属污染对土壤和水体安全造成了严重伤害，进而威胁到农作物的生长与人类健康。目前，我省环境中重金属污染物主要是以镉元素为代表的多种重金属相互富集，然而，目前针对多种重金属同时检测的方法仍有待开发，现有检测过程较为繁琐，不能满足实际生产生活的便捷要求。

该研究论文提出了一种可同时检测多种重金属离子的电化学传感器，通过构建了分级异质结构，增强了对多种重金属离子的螯合作用和选择性。实验测试结合理论计算表明这种结构对目标重金属离子的结合能力增强了4.57倍，对Cd(II)的检测下限可低至0.44 μM。同时该传感器成功提高了对镉、铅、铋和汞等重金属离子同时检测的灵敏度和选择性。此研究不仅提升了电化学传感器在环境监测中的潜力，也可为作物生长环境监控提供新的技术方法。

赵永鹏副教授为本文通讯作者，机电学院新进博士黄晖为共同通讯作者，四川农业大学为唯一通讯单位。机电学院伍志军副教授和硕士研究生程欢为第一作者，许丽佳教授为本课题提供了重要指导。该研究得到了四川“天府峨眉”青年人才项目、国家自然科学基金青年项目、四川省自然科学基金面上/青年项目的资助。研究团队将继续致力于农业环境传感器的功能化与实际应用的深入探索，以期为高水平学科建设贡献更多解决方案。

图1.分级异质复合电极（NFO@N-MWCNTs/CC）对重金属离子的结合能以及检测过程示意图与检测效果图

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412314