Page 57 - 《精细化工》2022年第5期

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第 5 期 阚 侃，等: 基于 PANI/EG 层间复合材料的 Cd 电化学传感器 ·911·

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属离子为检测体系内离子，不具有响应电流。Ag 、 不大。但是，当 In 浓度是 Cd 浓度的 10 倍时，在
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Sn 等不适合 SWASV 检测体系（0.1 mol/L KCl， 电位为–0.656 V 处出现了 In 的溶出峰（图 10c）。
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pH=5），在加入时会产生沉淀或水解，所以未纳入 它的响应电流略低于 Cd ，说明 PANI/EG12 修饰电
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考察范围。因此，本文选择 Mg 、Ca 、Pb 和 Hg 2+ 极对 In 不敏感。但 In 与 Cd 的溶出峰相互重叠，
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等 14 种常见离子作为干扰离子，分别检测其对 Cd 2+ 导致 Cd 的响应电流增大，Cd 的响应电流增加了
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响应电流的干扰，结果见图 10b。从图 10b 可以看 12.478%。此外，Cd 的溶出电位出现了严重的滞后，
出，大多数金属离子对响应电流的影响都小于 5%。 并从–0.752 V 转移至–0.712 V。这种电位变化是无
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其中，Pb 、Cu 和 Hg 的溶出电位与 Cd 的溶出 法由浓度变化所引起的，是来自于 In 的溶出电流
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电位有明显不同，产生的干扰较小；Ca 、Ba 和 延缓了 Cd 溶出电流的衰减。这说明过多的 In 会
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Mn 等金属离子在该测试条件下未发生电化学氧化 影响 Cd 的定量检测。因此，当–0.656 V 附近出现
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还原反应，对 Cd 检测的干扰较小。研究表明，大 溶出峰或 Cd 的溶出电位发生异常变化时，应考虑
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部分金属离子对响应电流的干扰性较小，不会影响 In 对 Cd 的定量检测可能造成了影响。应该加入
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PANI/EG12 修饰电极对 Cd 的定量检测。由于修饰 In 掩蔽剂（如 F 、EDTA 等）消除 In 对 Cd 定量
电极的重复实验也会产生响应电流的偏差，因此响 检测的影响。
应电流的波动不一定完全由共存离子所影响。 2.3 PANI/EG 复合材料的电化学行为
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PANI/EG 层间复合材料优异的 Cd 检测性能来
源于 PANI/EG 良好的电化学行为。为了研究 PANI、
EG 和 PANI/EG 复合材料的电化学行为，本文在含
5 mmol/L [Fe(CN) 6 ] 3–/4– 的 0.1 mol/L KCl 溶液中进行
了 CV 和 EIS 测试。
图 11 为 PANI/EG12 修饰电极的 CV 循环稳定
性测试曲线。如图 11 所示，随着循环次数的增加，
CV 的峰电流值（I p ）有所增加，材料存在活化现象。
循环 100 次后，电流增量（ΔI p ，ΔI p =I p+1 – I p ）为 103.78
μA，每次循环的 ΔI p 约为 1.04 μA，说明平均 12 次
循环测试，峰电位才会发生 0.001 V 的变化。因此，
在循环稳定性测试过程中，电流和电位没有明显的
激增或衰减，只是随着循环次数的增加使材料逐渐
活化，加上溶液的浸润逐渐充分，电流逐渐增加。
修饰电极在测试过程中是一种稳定的状态。

注：扫描速度 100 mV/s，循环次数 100
图 11 PANI/EG12 的循环稳定性 CV 测试曲线

Fig. 11 Cyclic stability CV diagrams of PANI/EG12
图 10 PANI/EG12 的重复性（a）和抗干扰性（b、c）测试
Fig. 10 Reproducibility (a) and anti-interference (b, c) tests 图 12 为 PANI、EG 和 PANI/EG 复合材料修饰
of PANI/EG12 电极在 100 mV/s 下的 CV 曲线图。图中的氧化还原

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值得注意的是，In 对 Cd 检测电流有很大的 峰来源于[Fe(CN) 6 ] 3–/4– 离子对的氧化还原反应。
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影响。当 In 浓度较低时，对 Cd 响应电流的影响 PANI/EG12 修饰电极具有最大的氧化还原反应峰电