近日，来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所的“农产品质量安全风险评估”创新团队在国际上创新性开发了一种复合镀铂泡沫镍富集阱（Pt/Ni），通过将泡沫镍材料镀铂化处理，使其表面形成铂层，首次实现了电热蒸发导入后重金属汞（Hg）、镉（Cd）的同步富集。相关研究成果已发表于分析化学领域顶级期刊《Analytical Chemistry》。
近年来，环境中重金属污染问题引起了社会的广泛关注，重金属不仅会污染农田土壤，还会因生物放大作用不断在农产品中积累，从而对动植物安全及人体健康造成严重威胁。但是，现有常规检测技术耗时又繁琐，难以现场直接快速分析，而电热蒸发技术（ETV）可以直接分析固体样品，无需进行复杂的样品处理，是当前的研究热点，但固体样品直接蒸发会引入严重的基体干扰，从而影响其精准测定。气相富集技术通过特异性捕获待测元素实现了分析物与基体的高效分离，是消除基体干扰的有效手段，但是目前尚无法实现汞（Hg）、镉（Cd）元素的同时富集，单独的富集装置导致了仪器的集成化程度较低，不利于装置小型化。
该研究通过将泡沫镍材料镀铂化处理，使其表面形成铂层，首次实现了电热蒸发导入后，Hg、Cd的同步捕获，随后加热复合阱实现Hg、Cd的完全释放。并利用X射线光电子能谱和扫描电镜验证了Hg、Cd的富集机理，揭示了Hg、Cd在蒸发、传输、捕获和释放过程中的均为原子态。通过与小型化金属陶瓷蒸发器（MCH）和原子荧光检测器联用，构建了新型的小型化汞镉同测仪，检出限能达到0.04~0.4 μg/kg，实现了土壤样品中汞镉的快速、灵敏、准确测定。该技术为进一步实现重金属速测仪器的现场化和小型化提供了技术支撑，为后续进一步开发多元素同步富集和同时检测技术开创了先河。
该论文第一作者为博士研究生刘腾鹏，通讯作者为中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所的刘霁欣教授级高级工程师和毛雪飞研究员。
论文信息：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.2c04438
Novel Platinum–Nickel Composite Trap for Simultaneous and Direct Determination of Mercury and Cadmium in Soil and Its Mechanism Study
日期：2023-01-03
