张财华等

摘要：随着微纳米加工技术的革新，仿生单纳米孔通道在重金属离子的检测应用中也开始显示出潜力。本文综述了近十年来基于单孔和多孔材料在重金属离子检测方面的应用。主要介绍了应用最广泛的介孔硅材料，并对其它一些多孔材料做了介绍：包括金属氧化物多孔材料，金属配体超分子有序结构，多孔碳材料，多孔高分子聚合物和多孔粘土。最后，对该领域未来的研究内容和方向进行了展望。

关键词：多孔材料； 单纳米孔通道； 重金属离子； 电化学法； 光学检测法； 评述

1引言

随着工业的发展、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤受重金属离子的污染日益严重。据我国农业部进行的全国污水灌区调查，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。土壤一旦遭受重金属污染就很难恢复，这些重金属元素在过量情况下有较大的生物毒性，并可通过食物链对人体健康带来威胁。因此，对环境污染进行跟踪监测，提出预防或减轻不良环境影响的对策和措施有重要意义。

多孔材料主要包括碳、金属氧化物、二氧化硅材料、聚合物等。根据孔径大小，可将多孔材料分为微孔（孔径<2 nm）、介孔（2 nm<孔径<50 nm）、大孔（孔径>50 nm）[1]。在重金属离子的检测中，一般以多孔材料作为支架修饰上金属离子响应的探针分子，通过金属离子与探针分子作用而提供信号。……