重金屬污染，尤其是鉛（Pb）和汞（Hg），一直是環(huán)境和食品安全領(lǐng)域的心頭大患。即使是痕量級別的鉛和汞，也會對人體的神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴重損害。傳統(tǒng)的檢測方法，如電感耦合等離子體質(zhì)譜法，雖然精確，但設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、檢測周期長，難以滿足現(xiàn)場快速檢測的需求。

近日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機電學(xué)院和浙江大學(xué)的研究團隊在Chemical Engineering Journal上發(fā)表了一項突破性研究，開發(fā)了一種基于活性-導(dǎo)電層堆疊結(jié)構(gòu)的電化學(xué)傳感器，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法和微信小程序，構(gòu)建了一套重金屬離子實時檢測平臺。本研究在負載有SnO?的泡沫鎳導(dǎo)電層上合成了MgFe層狀雙氫氧化物作為活性層，并在氧空位的輔助下，形成了一種活性-導(dǎo)電層堆疊結(jié)構(gòu)的傳感器。結(jié)果表明，MgFe-LDH@SnO?/NF表現(xiàn)出的靈敏度（Pb(II)：417 μA/μM；Hg(II)：986 μA/μM）、更寬的線性范圍（1.1 - 2.2 μM）和更低的檢測限（Pb(II)：1.21 nM；Hg(II)：3.7 nM）。密度泛函理論和電化學(xué)測量證實，該傳感器的高性能歸因于氧空位通過降低結(jié)合能而增強了吸附重金屬離子的能力，以及SnO?通過降低電荷轉(zhuǎn)移電阻而促進了快速電子傳輸。特別是，通過結(jié)合新提出的微型電化學(xué)檢測網(wǎng)絡(luò)和微信小程序，構(gòu)建了一個用于Pb(II)和Hg(II)污染類別和濃度實時檢測的平臺，該平臺在實際水樣檢測中顯示出高準確度（0.98）和回收率（91.6% - 106.8%）。該研究創(chuàng)新性地通過深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)了電化學(xué)的定性和定量計算。此外，智能手機可以顯示從云服務(wù)器傳輸?shù)臋z測結(jié)果。因此，這項工作為檢測典型重金屬離子提供了一種新的傳感器平臺，提高了檢測的靈敏度、準確性和智能化水平。

來源：傳感器專家網(wǎng)