李智丽++刘佑明++黄兴国++廖洁丹++黄淑坚++赵云翔

摘 要 采用两步电化学沉淀制备氧化钴/石墨烯修饰电极，通过循环伏安法对该电极进行表征，并研究铅离子在修饰电极上的电化学行为。结果表明，该复合材料修饰的工作电极的灵敏度与导电性增强；在0.1 mol/L PBS缓冲溶液（pH 5.0）中对铅离子的检测最优；铅离子在1×10-8-1×10-2 mol/L浓度范围内呈线性关系；信噪比为3时，检出限为7.5×10-9 mol/L。所构建的氧化钴/石墨烯修饰电极具有良好的灵敏度、稳定性和重现性，同时将所构建的复合材料修饰电极应用于养殖场畜禽饮用水中铅离子的检测。

关键词 石墨烯 ；氧化钴 ；循环伏安法 ；铅离子

中图分类号 S855.3

Detection of Pb2+ in Livestock and Poultry Drinking Water by Using Cobalt Oxide

Nanoparticles / Graphene Modified Electrodes

LI Zhili LIU Youming HUANG Xingguo LIAO Jiedan HUANG Shujian ZHAO Yunxiang

（College of Life Science and Engineering， Foshan University， Foshan， Guangdong 528000）

Abstract In this work， we prepared graphene-based nanocomposite material by electrochemically depositing cobalt oxide nanoparticles on the surface of graphene by two-step. Cyclic Voltammetry （CV） was used to characterize the electrode and study the electrochemical behavior of Pb2+ on the modified electrode. The results showed that the cobalt oxide nanoparticles /graphene modified electrode had a good electrocatalytic activity to Pb2+ in 0.10 mol/L PBS buffer solution （pH 5.0）. In the concentration range of 1×10-8-1×10-2 mol/L， the method presented a linear relationship. The limit of detection （LOD） was 7.5×10-9 mol/L at a signal-to-noise ratio of 3. The cobalt oxide nanoparticles/grapheme modified electrode showed a good stability， and reproducibility， and was used to detect Pb2+ in livestock and poultry drinking water in farms.

Key words graphene ； cobalt oxide nanoparticles ； cyclic voltammetry ； Pb2+

石墨烯（GNS）是一种以SP2杂化的由碳原子组成的单原子层厚的蜂窝状网格结构的碳材料，是世界上最薄的材料。其特殊结构使其导电性增强，比表面积增大，是国际材料技术的研究前沿[1-3]，并广泛应用于电子、光学、电化学能源转换和存储、电化学传感器等。近年来，为了扩展石墨烯的应用范围和提高石墨烯材料的性能，许多研究人员开展了关于石墨烯复合材料的合成和应用工作，包括聚合物/石墨烯、金属氧化物/石墨烯、金属/石墨烯等，如TiO2[4-5]，ZnO[6-7]，SnO2[8]，Mn3O4[9]，Co3O4[10]和Fe3O4[11]等。这些石墨烯的复合材料已成功被合成，并应用于催化和生物传感器等领域。

将无机晶体通过电化学沉积法直接沉积在石墨烯基底表面，不需要复合物材料的合成转换，是合成薄膜类材料的有效方法[12]。如将纳米级的ZnO，Cu2O和Cd Se颗粒沉积在rGO或者CVD-GNS膜表面[12-14]。氧化钴是一种过渡金属氧化物，具有尖晶石晶体结构，温度低于800 ℃时稳定存在。……