ПРИМЕНЕНИЕ ПОРТАТИВНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ ГРАФЕНА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ
Опубликован 14.01.2026
Ключевые слова
- аналитическая химия, электрохимические сенсоры, графен, тяжелые металлы, мониторинг почв, инверсионная вольтамперометрия, портативные устройства, экологический мониторинг, модифицированные электроды, наноматериалы.
Как цитировать
Аннотация
В данной работе рассматривается актуальная проблема оперативного экологического мониторинга загрязнения почвенных ресурсов ионами тяжелых металлов (Pb2+, Cd2+, Cu2+, Hg2+) с использованием портативных аналитических систем. Основное внимание уделено разработке и модификации электрохимических сенсоров на основе графена и его производных, которые благодаря уникальной удельной площади поверхности и высокой электронной проводимости обеспечивают значительное снижение предела обнаружения токсикантов.
В статье подробно описываются методы модификации поверхности рабочих электродов графеновыми наноструктурами, что позволяет достичь высокой селективности анализа в сложных почвенных вытяжках. Авторами проанализированы механизмы электрохимического отклика и оптимизированы условия проведения инверсионной вольтамперометрии для достижения максимальной чувствительности. Представленные в работе портативные сенсоры позволяют проводить измерения непосредственно в полевых условиях (in-situ), исключая стадию длительной пробоподготовки в стационарной лаборатории. Экспериментальные данные подтверждают высокую воспроизводимость результатов и сопоставимость полученных значений с данными атомно-абсорбционной спектрометрии. Работа демонстрирует потенциал использования графеновых сенсоров как эффективного инструмента для крупномасштабного агроэкологического картирования и экспресс-оценки техногенного воздействия на окружающую среду.
Библиографические ссылки
- Будников Г. К., Евтюгин Г. А. Электрохимические сенсоры на основе наноматериалов в экологическом мониторинге. — Москва: Техносфера, 2024.
- Майстренко В. Н., Степановских Е. И. Электроаналитические методы в химии окружающей среды. — Москва: Лаборатория знаний, 2023.
- Кузнецов М. А., Иванова Л. С. Применение графена и его производных в инверсионной вольтамперометрии тяжелых металлов // Журнал аналитической химии. — 2025. — Т. 80, № 3. — С. 215–228.
- Петрова С. Ю. Разработка портативных систем для экспресс-анализа почв на содержание токсичных элементов // Экологическая химия. — 2024. — № 5. — С. 42–49.
- Сидоров И. В., Волков А. Н. Модификация поверхности электродов функционализированным графеном для селективного определения ионов ртути // Нанотехнологии: разработка, применение. — 2025. — Т. 13, № 1. — С. 77–85.