DOI: 10.1016/j.matchemphys.2022.125862

本研究展示了一种汞（II）离子（Hg2+）选择性膜，该膜是由金纳米粒子（AuNPs）功能化聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维开发而成的。首先合成金纳米粒子，然后采用静电纺丝方法将其嵌入PVDF纳米纤维中。通过能量色散X射线（EDX）光谱证实了金纳米粒子在纳米纤维中的掺入，对电纺纳米纤维的结构和形态进行了表征。记录了在单价和二价离子混合物中，电化学电池中电纺膜的电流-电压（I-V）响应。从I-V响应中提取的电导值表明，AuNPs嵌入PVDF膜可有效选择性通过Hg2+离子。对嵌入AuNPs的PVDF膜的灵敏度和选择性的评估表明，该复合材料可用于检测水中浓度高达1pM的Hg2+离子。

图1：用于实时检测汞离子的初纺AuNPs/PVDF纳米纤维的制备示意图。

图2：A）合成的金纳米粒子（AuNPs）的XRD图谱，（B）合成的AuNPs的紫外-可见吸收光谱。

图3：（A）所制备PVDF纳米纤维的FESEM图像，（B）AuNPs/PVDF纳米纤维的FESEM图像，（C）AuNPs/PVDF纳米纤维的EDX光谱。

图4：合成的AuNPs、PVDF纳米纤维和AuNPs掺杂PVDF纳米纤维的FTIR光谱。

图5：（A）：PVDF纳米纤维对各种单价和二价电解质溶液的I-V特性曲线。（B）AuNPs嵌入PVDF纳米纤维对各种单价和二价电解质溶液的I-V特性曲线。（C）AuNPs嵌入PVDF纳米流体系统在-0.5V下测量各种电解质溶液的电导率。

图6：（A）用于不同浓度Hg（II）离子的AuNPs嵌入PVDF纳米纤维的I-V特性曲线。（B）用于不同浓度Hg离子的AuNPs嵌入PVDF纳米纤维在-0.5V下的电导率。

图7：用于比色检测的各种电解质溶液的吸收光谱。