基于三电极的便携式重金属离子检测仪研制与应用

该文研制了一种小型化重金属离子检测仪。该仪器具有高精度、稳定、便携等优点，能够精准输出-2.5～+2.5 V范围内的激励信号，通过调节8种不同的增益，可检测pA～mA范围内的电流，满足痕量重金属离子的检测需求。验证了检测仪的4项硬件参数性能，包括：激励信号输出精度、恒电位电路的稳定性、微小电流检测的准确性以及整体伏安性能测试。电化学性能通过在铁氰化钾溶液中以不同扫描速率的循环伏安实验进行验证，得出峰值电流高度与扫描速率的平方根呈线性关系，相关系数(r²)均大于0.99。以未经修饰的丝网印刷金电极作为传感器，采用方波阳极溶出伏安法(SWASV)检测Pb²⁺，得到10～100μg/L质量浓度范围内的校准曲线，检出限达0.295μg/L，且重复性良好。通过与台式电化学分析设备Gamry Reference 600+进行比较，得到近乎一致的校准曲线，r²分别为0.998 9和0.999 1，体现了所研制仪器的可靠性。该仪器在提供强大的检测性能和可靠性的同时，实现了低成本和便携性，可用于环境水体中重金属离子的现场检测。