中药渣生物炭的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的电化学检测

摘要

废水、废气和固废中含有的重金属被排放到自然环境中,会导致严重的重金属超标和污染,对人体造成严重伤害。该研究通过水热法,以废弃中药渣为碳源,尿素为氮源,制备一系列具有介孔结构的氮掺杂生物炭,并构建一种有效的新型电化学传感器,用于检测水中Cd²⁺。通过循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）和计时电流法（Chronoamperometry,CA）对生物炭材料的结构、形貌和电化学性能进行表征和测试。结果表明:用碳、氮质量比为1:1的材料修饰工作电极,在Cd²⁺浓度为0.08 mmol·L^-1,pH=5的电解液中以-2.4 V的沉积电位富集240 s,扫描速度为0.025 V·s^-1的条件下检测水中Cd²⁺效果最佳。该研究开辟了中药废弃物资源化的新路径,有望提供一种快速、灵敏的重金属监测手段,对环境保护和公共健康具有重要价值。

关键词

生物炭 / 氮掺杂 / 电化学 / 重金属