本發(fā)明涉及環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種利用貴金屬對(duì)氧化石墨烯基鉛離子傳感器進(jìn)行修飾優(yōu)化的方法，修飾工藝簡(jiǎn)單，但靈敏度增強(qiáng)效果顯著。

背景技術(shù)：

鉛離子是一種典型的重金屬離子，在生物體內(nèi)很難降解，一旦過(guò)量攝入，就會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性而引起中毒，對(duì)人體的危害很大。因此，我國(guó)規(guī)定飲用水中鉛（pb）的含量不得超過(guò)0.01mg/l(即4.826×10^-8m)。然而人類處于食物鏈的頂端，除了飲用水接觸到的其他鉛離子源還有很多，如果對(duì)某項(xiàng)來(lái)源的檢測(cè)靈敏度不夠嚴(yán)格，那么幾項(xiàng)來(lái)源的疊加就會(huì)導(dǎo)致過(guò)量攝入的后果，因此開(kāi)發(fā)一種靈敏度極高的鉛離子傳感器就變得非常有意義。盡管目前的有很多的方法對(duì)鉛離子進(jìn)行檢測(cè)，如原子光譜法、質(zhì)譜分析法、電化學(xué)分析法等等，但這些方法需要在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，已不能滿足重金屬離子檢測(cè)的時(shí)效性和便攜化的要求。本發(fā)明人曾基于近幾年興起的二維結(jié)構(gòu)材料來(lái)開(kāi)發(fā)新型的高靈敏度的氧化石墨烯基傳感器，雖然已具有很高的靈敏度，但在目標(biāo)重金屬離子濃度小于10^-9m后，器件的變化率較小，受外界影響變大。本發(fā)明涉及一種貴金屬修飾的氧化石墨烯基鉛離子傳感器的方法，在相同濃度下可以提高器件電阻變化率兩個(gè)量級(jí)以上，不僅提高了器件的靈敏度，而且增強(qiáng)了其抵抗外界干擾的能力，為其實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于利用在特定環(huán)境下重金屬離子鉛離子（pb²⁺）易與金(au)形成合金的特性，優(yōu)化了一種新型高靈敏度的重金屬離子傳感器，在相同濃度下可以提高器件電阻變化率100倍以上。這將解決目前重金屬檢測(cè)的靈敏度、抗干擾性等問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括以下步驟：

1、將一定濃度的氧化石墨烯粉體與金納米顆粒復(fù)合;

2、設(shè)計(jì)重金屬離子鉛離子（pb²⁺）與金形成合金的反應(yīng)環(huán)境；

3、優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間對(duì)修飾效果的影響。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是修飾后的器件（保溫6小時(shí)的樣品）比未修飾的器件的靈敏度提高100倍以上，即使在10^-11m的濃度下，也能有3個(gè)量級(jí)的電阻變化率，從而有效的抵抗外界干擾。

附圖說(shuō)明

圖1實(shí)例1所述器件的測(cè)試效果圖

圖2實(shí)例2所述器件的測(cè)試效果圖

圖3實(shí)例3所述器件的測(cè)試效果圖

圖4實(shí)例4所述器件的測(cè)試效果圖

圖5實(shí)例5所述器件的測(cè)試效果圖

圖6實(shí)例6所述器件的測(cè)試效果圖

具體實(shí)施方式

0.5-10mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入5-15mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在80-120℃下保溫3-24小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取0.5~5mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以1-20mm/s的速度刮涂1μm—4mm的器件，完成后，控制兩極間距在其上制作電極，并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-11m的鉛離子（pb）的測(cè)試效果。

實(shí)例1

1mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入10mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在100℃下保溫6小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取1mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以8mm/s的速度在印制電路板（pcb板）上刮涂2mm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距10mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-9m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖1所示，其中正方形表示純器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。

實(shí)例2

0.5mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入15mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在80℃下保溫3小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取5mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以1mm/s的速度在硅片上刮涂1μm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距3mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-11m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖2所示，其中正方形表示如上方法修飾后的器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。

實(shí)例3

1mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入10mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在100℃下保溫6小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取1mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以1mm/s的速度在印制電路板（pcb板）上刮涂2mm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距10mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^--11m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖3所示，其中正方形表示如上方法修飾后的器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。

實(shí)例4

10mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入5mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在80℃下保溫12小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取5mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以20mm/s的速度在藍(lán)寶石片上刮涂4mm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距10mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-11m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖4所示，其中正方形表示如上方法修飾后的器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。

實(shí)例5

5mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入10mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在100℃下保溫18小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取1mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，以20mm/s的速度在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（pet））上刮涂4mm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距15mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-11m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖5所示，其中正方形表示如上方法修飾后的器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。

實(shí)例6

5mg/ml的氧化石墨烯（go）溶液中加入10mm的haucl4和乙二醇，超聲分散均勻后，在100℃下保溫24小時(shí)后將樣品進(jìn)行離心干燥。然后稱取1mg/ml的樣品溶于去離子水，加入na2s2o3溶液，超聲均勻后，在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（pet））上刮涂4mm的器件，完成后，在其上制作電極（電極間距10mm），并測(cè)試其對(duì)10^-4m~10^-11m的鉛離子（pb²⁺）的測(cè)試效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖6所示，其中正方形表示如上方法修飾后的器件的電阻r，圓點(diǎn)表示滴加同體積不同濃度pb(no3)2溶液后器件的電阻r’，五角星表示滴加pb(no3)2前后器件電阻的變化率，即η=r/r’。