重金屬污染，尤其是鉛（Pb）和汞（Hg），一直是環(huán)境和食品安全領(lǐng)域的心頭大患。即使是痕量級(jí)別的鉛和汞，也會(huì)對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，如電感耦合等離子體質(zhì)譜法，雖然精確，但設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、檢測(cè)周期長(zhǎng)，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需求。

近日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院和浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在Chemical Engineering Journal上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究，開(kāi)發(fā)了一種基于活性-導(dǎo)電層堆疊結(jié)構(gòu)的電化學(xué)傳感器，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法和微信小程序，構(gòu)建了一套重金屬離子實(shí)時(shí)檢測(cè)平臺(tái)。本研究在負(fù)載有SnO?的泡沫鎳導(dǎo)電層上合成了MgFe層狀雙氫氧化物作為活性層，并在氧空位的輔助下，形成了一種活性-導(dǎo)電層堆疊結(jié)構(gòu)的傳感器。結(jié)果表明，MgFe-LDH@SnO?/NF表現(xiàn)出的靈敏度（Pb(II)：417 μA/μM；Hg(II)：986 μA/μM）、更寬的線性范圍（1.1 - 2.2 μM）和更低的檢測(cè)限（Pb(II)：1.21 nM；Hg(II)：3.7 nM）。密度泛函理論和電化學(xué)測(cè)量證實(shí)，該傳感器的高性能歸因于氧空位通過(guò)降低結(jié)合能而增強(qiáng)了吸附重金屬離子的能力，以及SnO?通過(guò)降低電荷轉(zhuǎn)移電阻而促進(jìn)了快速電子傳輸。特別是，通過(guò)結(jié)合新提出的微型電化學(xué)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)和微信小程序，構(gòu)建了一個(gè)用于Pb(II)和Hg(II)污染類別和濃度實(shí)時(shí)檢測(cè)的平臺(tái)，該平臺(tái)在實(shí)際水樣檢測(cè)中顯示出高準(zhǔn)確度（0.98）和回收率（91.6% - 106.8%）。該研究創(chuàng)新性地通過(guò)深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)的定性和定量計(jì)算。此外，智能手機(jī)可以顯示從云服務(wù)器傳輸?shù)臋z測(cè)結(jié)果。因此，這項(xiàng)工作為檢測(cè)典型重金屬離子提供了一種新的傳感器平臺(tái)，提高了檢測(cè)的靈敏度、準(zhǔn)確性和智能化水平。

來(lái)源：傳感器專家網(wǎng)