Ti3C2Tx-MXene-聚二烯丙基二甲基氯化銨-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極檢測碘酸鹽

摘要 通過靜電組裝法制備了Ti3C2Tx-MXene-聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）-還原氧化石墨烯（rGO）復(fù)合材料（Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO），將其修飾在玻碳電極（GCE）表面，用于碘酸鹽的電化學(xué)檢測。采用氫氟酸（HF）刻蝕鈦碳化鋁（Ti3AlC2）法制備了Ti3C2Tx-Mxene，以水合肼為還原劑制備了PDDA 功能化的rGO（PDDA-rGO）。將MXene 加入PDDA-rGO 分散液中，通過帶正電的PDDA 與表面帶負(fù)電荷的Ti3C2Tx-MXene間的靜電相互作用，制得Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 復(fù)合材料。采用掃描電鏡（SEM）、能譜（EDS）、X 射線粉末衍射儀（XRD）及拉曼光譜儀（Raman spectroscopy）等對其組成和形貌進(jìn)行了表征。采用此材料修飾GCE，研究了碘酸根（IO3–）在修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，帶正電荷的聚電解質(zhì)PDDA 通過靜電作用將帶負(fù)電荷的Ti3C2Tx-MXene 和rGO 片層組裝在一起，實現(xiàn)了MXene 片層的超薄、高穩(wěn)定性負(fù)載，增大了材料的活性面積。MXene 和rGO 提高了材料的電化學(xué)活性， PDDA 對IO3–的靜電吸引也加快了IO3–的傳質(zhì)效率。在各因素的協(xié)同作用下，此材料對碘酸鹽的電化學(xué)還原表現(xiàn)出較強(qiáng)的催化活性。在0.10 mol/L HCl中，采用安培法檢測碘酸鹽的線性范圍為1.0×10?7～ 4.7×10?3 mol/L， 檢出限為4.5×10?8 mol/L （S/N=3），靈敏度為192 μA/（mmol/L）。此修飾電極具有檢出限低、靈敏度高和線性范圍寬的特點，可用于加碘食鹽中碘酸鹽含量的測定。

關(guān)鍵詞 Ti3C2Tx-MXene；聚二烯丙基二甲基氯化銨；還原氧化石墨烯；電化學(xué)傳感；碘酸鹽

碘是合成甲狀腺激素的必須微量元素，甲狀腺腫大是由缺碘造成的一個全球性公共衛(wèi)生問題，會導(dǎo)致耳聾和侏儒癥等疾病[1]。向食鹽等食品中加碘是解決這一問題的有效途徑。在各種加碘試劑中，碘酸鹽以化學(xué)穩(wěn)定性好、不易流失等特點逐漸取代了此前通常使用的碘化鉀（KI）。但是，過量攝入碘也會引起甲亢和甲狀腺炎等疾病[2]。目前，測定食品中碘酸鹽含量的方法主要有光度法[3]、化學(xué)發(fā)光法[4]、熒光光度法[5]、離子色譜法[6]和電化學(xué)方法[1-2]等。其中，電化學(xué)方法具有儀器簡單、操作方便、快速以及成本低等特點[1-2]。電化學(xué)檢測碘酸鹽含量主要依據(jù)碘酸根離子（IO3–）可被電化學(xué)還原的原理，但I(xiàn)O3–在傳統(tǒng)電極表面還原時具有過電位大、靈敏度和選擇性不佳等不足。為此，研究者開發(fā)了多種功能材料修飾電極用于碘酸鹽含量的電化學(xué)檢測[1-2，7-14]。

二維過渡金屬碳化物和氮化物（MXene）具有特殊的金屬導(dǎo)電性、大的表面積及豐富的表面親水性活性基團(tuán)等特性，在電化學(xué)傳感領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用[15-17]。但是，與石墨烯等其它超薄二維材料類似， MXene 片層之間強(qiáng)烈的重疊嚴(yán)重影響其功能，而且其強(qiáng)的親水性和易被氧化的特點也影響電化學(xué)傳感界面的穩(wěn)定性。將MXene 與其它材料雜化復(fù)合，在改進(jìn)MXene 性能的同時，利用多組分協(xié)同效應(yīng)提高其電化學(xué)活性是一種有效手段[18-19]。在MXene 復(fù)合材料的研究中， MXene-石墨烯材料得到了廣泛關(guān)注[20]。MXene 和石墨烯的復(fù)合可以減少二者片層的堆積，增大界面的有效面積，提高傳感器的靈敏度；此外， MXene-石墨烯復(fù)合材料兼具石墨烯的高導(dǎo)電性和MXene 的高親水性，可以提高界面的電化學(xué)活性[21]。聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）作為一種導(dǎo)電聚合物在電化學(xué)傳感界面的構(gòu)筑過程中具有重要作用。PDDA 鏈上帶正電荷的氮原子可與MXene 和石墨烯等二維材料表面帶負(fù)電荷的基團(tuán)之間發(fā)生靜電相互作用，使PDDA 吸附在這些材料的表面，改善其分散性[22-23]。PDDA 的引入也可提供更多活性基團(tuán)，增強(qiáng)電化學(xué)界面的親水性，有利于進(jìn)一步負(fù)載其它功能材料，提高電化學(xué)傳感器的分析性能[24-25]。

本研究采用靜電組裝法制備了一種Ti3C2Tx-MXene-PDDA-還原氧化石墨烯（rGO）復(fù)合材料。PDDA功能化有效避免了rGO 片層的團(tuán)聚；基于與PDDA 的靜電作用， MXene 被牢固負(fù)載于PDDA-rGO 表面，實現(xiàn)了超薄MXene 片層在電極表面的組裝。復(fù)合材料中的PDDA 和rGO 進(jìn)一步增強(qiáng)了界面導(dǎo)電性，同時， PDDA 對IO3–的靜電吸引作用加快了IO3–的傳質(zhì)效率。在多種因素的協(xié)同作用下，將制備的修飾電極用于碘酸鹽檢測，具有靈敏度高、線性范圍寬以及檢出限低等特點，并成功用于加碘食鹽中碘酸鹽含量的測定。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

SIGMA 300 型場發(fā)射掃描電子顯微鏡（德國Zeiss 公司）；Labram Soleil 型拉曼光譜儀（法國HoribaFrance SAS 公司）；D8 Advance 型X 射線粉末衍射儀（德國Bruker 公司）；CHI660D 電化學(xué)工作站（上海辰華儀器有限公司）。采用三電極系統(tǒng)：以玻碳電極（GCE，直徑3 mm，武漢高仕睿聯(lián)科技有限公司）或修飾GCE 為工作電極，鉑柱電極（Pt）為輔助電極，飽和甘汞電極（SCE）為參比電極。

鈦碳化鋁（Ti3AlC2， 98%（m/m），博華斯納科技有限公司）；氟化鋰（LiF，分析純，濟(jì)南豪坤化工有限公司）；氧化石墨烯（Graphene oxide， GO，蘇州碳豐科技有限公司）；PDDA（20%乙醇溶液，上海阿拉丁試劑公司）；水合肼（N2H4·H2O，分析純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）；碘酸鉀（KIO3，分析純，國藥集團(tuán)陜西有限公司）。其它試劑均為分析純；實驗用水為去離子水。

1.2 實驗方法

1.2.1 Ti3C2Tx-MXene的制備

參考文獻(xiàn)[26]的方法制備Ti3C2Tx-MXene。將2.0 g LiF 置于聚四氟乙烯燒杯中，加入40 mL 濃HCl，磁力攪拌30 min。緩慢加入2.0 g Ti3AlC2， 35 ℃下磁力攪拌反應(yīng)24 h。將燒杯中的體系平均分裝至4 個50 mL 離心管中， 3500 r/min 離心10 min，棄去上清液。向每個離心管中各加入30 mL 去離子水，重復(fù)上述超聲和離心操作直至上清液的pH=5.0。向上述離心管中各加入40 mL 乙醇，超聲1 h， 以10000 r/min離心10 min， 收集下層沉淀。向沉淀中加入20 mL 去離子水，超聲20 min，以3500 r/min 離心3 min， 收集墨綠色上清液，重復(fù)上述操作，共收集500 mL 上清液。將上清液冷凍干燥，得到灰黑色粉末狀Ti3C2Tx-MXene，在避光處密封保存。稱取10 mg Ti3C2Tx-MXene 固體粉末，加入10 mL 水，通氬氣除氧后超聲分散，制得1.0 mg/mL Ti3C2Tx-MXene 分散液。

1.2.2 PDDA-rGO的制備

稱取30 mg GO，加入30 mL 蒸餾水超聲分散2 h， 加入0.50 mL 20% PDDA 溶液，攪拌30 min 后加入2.0 mL 水合肼， 95 ℃恒溫攪拌3 h， 10000 r/min 離心25 min， 棄去上清液。重復(fù)3 次，最后加入10 mL 去離子水超聲分散均勻，制得3.0 mg/mL PDDA-rGO 分散液。按相同方法，在不加PDDA 條件下制備rGO，超聲分散制成3.0 mg/mL 分散液。

1.2.3 Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO的制備

分別取上述Ti3C2Tx-MXene 和PDDA-rGO 分散液適量，混合使其中rGO 濃度為0.8 mg/mL，Ti3C2Tx-MXene 和rGO 的質(zhì)量比為1∶5，氬氣保護(hù)下超聲分散1 h，制得Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 復(fù)合材料分散液。

1.2.4 Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO修飾電極的制備

參考文獻(xiàn)[23]的方法對GCE 進(jìn)行處理，用去離子水沖洗后，于室溫晾干備用。移取10 μL Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 分散液滴涂于處理好的GCE 表面，室溫晾干，即得Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE。采用相同的方法制備PDDA-rGO/GCE 和rGO/GCE 修飾電極。

1.2.5 電化學(xué)測試

在0.1 mol/L HCl （pH=1）中于0.6 ～ –0.2 V 范圍內(nèi)記錄IO3– 在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 上的循環(huán)伏安圖，研究IO3–的電化學(xué)行為。采用安培法定量檢測IO3–，將電極浸入10 mL 不斷攪拌的0.1 mol/LHCl （pH=1）中，設(shè)置工作電位為0.0 V，待基線穩(wěn)定后，從200 s 開始每隔50 s 用微量注射器加入不同濃度的IO3– 標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄I-t 曲線，測量電流并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定實際樣品時，每隔50 s 用微量注射器向10 mL 不斷攪拌的0.1 mol/L HCl（pH=1）中依次加入0.50 mL 樣品溶液或不同濃度的加標(biāo)樣品溶液，記錄I-t 曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO復(fù)合材料的表征

不同材料的小角度XRD 衍射圖如圖1A 所示， rGO（曲線a）和PDDA-rGO（曲線b）在此區(qū)域內(nèi)無特征衍射峰；Ti3C2Tx-MXene 在6.5°處出現(xiàn)（002）特征衍射峰（曲線c）；與PDDA-rGO 復(fù)合后，此峰移至5.9°（曲線d），這是由于Ti3C2Tx 片層吸附到PDDA-rGO 表面后，增大了其層間距所致[27-28]。上述材料的大角度XRD 衍射圖如圖1B 所示， rGO 在25°處出現(xiàn)碳納米材料的（002）特征衍射峰（曲線a）， PDDA-rGO 的此衍射峰位移到約23°處（曲線b）。此衍射峰的出現(xiàn)說明PDDA-rGO 仍呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)，而峰位置向小角度方向位移表明PDDA 吸附在rGO 片層的表面，增大了其層間距，減少了片層之間的相互堆積[29]。Ti3C2Tx-MXene 在此范圍內(nèi)無特征衍射峰（曲線c）；Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 在23°左右出現(xiàn)了rGO 的特征衍射峰（曲線d）。在rGO（圖1D 曲線a）和PDDA-rGO（圖1D 曲線b）的拉曼光譜中， 1345 和1578 cm–1 處出現(xiàn)了rGO 的特征D 帶和G 帶[20]。Ti3C2Tx-MXene 在152、259、412 和612 cm–1 處出現(xiàn)了特征峰（圖1C 曲線c），其中， 152 cm–1 處的特征峰是Ti—Cl鍵的特征峰，而259、412和612 cm–1 處的峰是Ti—C鍵的特征峰[30]。值得注意的是， Ti3C2Tx-MXene在1378和1558 cm–1 處出現(xiàn)了類似碳材料的D帶和G帶，這可能是在刻蝕過程中，部分Ti2C3Tx 分解形成石墨相C所致[31]。在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO復(fù)合材料中（圖1C 曲線d），同時出現(xiàn)了Ti3C2Tx-MXene和rGO的特征峰[20]，并且Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO復(fù)合材料在152 cm–1 處的峰強(qiáng)度比單獨Ti3C2Tx-MXene的峰更強(qiáng)，說明Ti3C2Tx-MXene與PDDA-rGO復(fù)合是通過Cl原子橋聯(lián)作用實現(xiàn)的[32]。以上結(jié)果表明，采用靜電組裝法成功制備了Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO復(fù)合材料。

圖2A 和2B 是Ti3C2Tx-MXene 的掃描電子顯微鏡（SEM）圖，從圖中可看出， Ti3C2Tx-MXene 呈薄的片層狀結(jié)構(gòu)，但片層之間有一定程度的堆積。rGO 也呈現(xiàn)薄的片層狀結(jié)構(gòu)（圖2C 和2D），與Ti3C2Tx-MXene相比， rGO 片層更大、更透明，但片層之間也存在堆積現(xiàn)象。組裝PDDA 后， PDDA-rGO 片層變厚，透明性也有所下降，但片層之間的層間距明顯變大（圖2E 和2F）。這是由于PDDA 吸附在rGO 片層的表面，有效減少了其片層之間的團(tuán)聚。在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 的SEM 圖（圖2G）中也可清晰看到片層狀結(jié)構(gòu)，但與單獨Ti3C2Tx-MXene 和PDDA-rGO 相比，其片層厚度有所增大，說明MXene 片進(jìn)一步組裝在PDDA-rGO 片層表面。在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 表面C、N、O 和Ti 的元素Mapping 圖（圖2I～2L）中， O 元素來源于rGO 中殘留的含氧基團(tuán)， N 元素來源于吸附在rGO 表面的PDDA， Ti 元素來源于MXene。在此復(fù)合材料中， O、N 和C 元素具有相似的元素分布（圖2I～2K）， Ti 元素也呈現(xiàn)片層狀分布。根據(jù)以上結(jié)果可推測，在靜電作用下， PDDA 先吸附在rGO 表面形成PDDA-rGO；將MXene 與PDDA-rGO 混合后， MXene 片進(jìn)一步吸附在PDDA-rGO 表面。這減少了Ti3C2Tx-MXene 片層的團(tuán)聚，實現(xiàn)了MXene 片的超薄組裝；同時，靜電作用也有利于Ti3C2Tx-MXene 的牢固負(fù)載。

2.2 IO3– 在MXene-PDDA-rGO修飾電極上的電化學(xué)行為研究

在0.10 mol/L HCl 中加入不同濃度的KIO3 后，不同電極的CV 圖見圖3。在GCE 上， IO3– 在–0.196 V出現(xiàn)一個不可逆還原峰，峰電流為89 μA（圖3A）。在rGO/GCE 上， IO3–的還原峰電位正移到–0.072 V，峰電流增大為94 μA（圖3B），表明rGO 對IO3–的電極反應(yīng)表現(xiàn)出催化活性。在PDDA-rGO/GCE 上， IO3–的還原峰電位正移到0.186 V， 峰電流增大為114 μA（圖3C），推測是由于PDDA 增強(qiáng)了界面的導(dǎo)電性；另一方面，引入PDDA 后，減少了rGO 片層的團(tuán)聚，增大了活性面積。同時， PDDA 對IO3– 靜電吸引作用加快了其傳質(zhì)效率[23-24]。IO3– 在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 上的還原峰電位為0.277 V， 峰電流增大為243 μA，并且峰形更尖銳（圖3D）。通過對比可知， Ti3C2Tx-MXene 的引入明顯降低了IO3– 的還原電位，增大了電流響應(yīng)。

考察了IO3– 在3 種常用酸性電解質(zhì)（HCl、H2SO4 和HClO4）中的電化學(xué)行為（圖4A～4C）。結(jié)果表明，在HCl 中， IO3– 的還原峰電位更正、峰電流更大且峰形更尖銳，因此選擇HCl 為支持電解質(zhì)。進(jìn)一步考察了HCl 濃度的影響（圖4D～4E）。隨著HCl 濃度增大， IO3–的峰電流（Ip）先增大后減小，當(dāng)HCl 濃度為0.10 mol/L 時，峰電流最大（圖4E）。同時，隨HCl濃度增大，峰電位（Ep）逐漸正移， Ep 與pH值之間呈線性關(guān)系：Ep=0.436–0.171pH（r= –0.9992）（圖4F）。對有質(zhì)子參與的不可逆還原過程而言，峰電位與pH值之間的關(guān)系可表達(dá)為：dEp/dpH=–2.303RTm/αnF[12]（其中， m 為電極反應(yīng)質(zhì)子數(shù)， n 為電子轉(zhuǎn)移數(shù)， α為電子傳遞系數(shù)， R 為氣體常數(shù)（8.314 J/（mol·K））， T 為熱力學(xué)溫度（298 K））。根據(jù)該式及Ep-pH線性關(guān)系的斜率可求得m/n=1.1（α=0.37），表明IO3– 在此電極上的電化學(xué)行為是一個等電子等質(zhì)子的不可逆還原過程[10]。

考察了電位掃描速率（v）對IO3–在Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 上電化學(xué)行為的影響（見電子版文后支持信息圖S1A）。隨著掃速（v）增大，峰電流（Ip）逐漸增大，并且Ip 與掃速的平方根（v1/2）呈線性關(guān)系，線性方程為Ip（μA）= –6.21+4.40v1/2（mV/s）1/2 （r=0.9976）（見電子版文后支持信息圖S1B），說明IO3– 在此電極上的電化學(xué)行為是擴(kuò)散控制的過程。同時，峰電位（Ep）隨掃速增大而逐漸負(fù)移，并且Ep 與掃速的對數(shù)（lgv）呈線性關(guān)系，線性方程為Ep=0.386–0.079lgv （r=0.9968）（見電子版文后支持信息圖S1C）。根據(jù)Tafel 公式，對于完全不可逆的陰極反應(yīng)過程，峰電位與掃速之間的關(guān)系可表示為：Ep=0.5blgv+K（其中，b=–2.303RT/αn， n 為電子轉(zhuǎn)移數(shù)，α為電子傳遞系數(shù)， R 為氣體常數(shù)（8.314 J/（mol·K））， T 為熱力學(xué)溫度（298 K））。根據(jù)上式及Ep～lgv 線性關(guān)系的斜率可求得IO3– 在電還原過程中的αn=0.37，電極反應(yīng)過程的控速步驟是一個單電子反應(yīng)過程，據(jù)此可求得α=0.37[7，10]。

2.3 安培法測定碘酸鹽

2.3.1 工作電位的影響

在0.40～ –0.05 V 范圍內(nèi)的不同工作電位下，采用安培法利用Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 連續(xù)5 次測定50 μmol/L KIO3，其安培曲線（I-t）見電子版文后支持信息圖S2A，隨工作電位降低，電流響應(yīng)逐漸增大，當(dāng)工作電位為0.00 V 時電流已基本達(dá)到最大值（見電子版文后支持信息圖S2B）。因此，選擇0.00 V 作為安培法的工作電位。

2.3.2 方法的線性范圍和檢出限

采用不同修飾電極檢測不同濃度的KIO3，結(jié)果見圖5。圖5A 中曲線d 為Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 在0.00 V 工作電位下檢測不同濃度KIO3（每個濃度平行加入3 次）的I-t 曲線（不同時間范圍內(nèi)的I-t曲線見電子版文后支持信息圖S3A～S3D 中曲線d）。隨KIO3 濃度增大，電流以臺階狀增大。在1.0×10–7～4.7×10–3 mol/L 范圍內(nèi)，電流與KIO3 濃度呈良好的線性關(guān)系（圖5B 曲線d），線性方程為I（mA）=0.001+0.192CIodate （mmol/L）（r=0.9993），靈敏度為192 μA/（mmol/L），檢出限為4.5×10–8 mol/L（S/N=3）。與PDDArGO/GCE（圖5A 曲線c）、rGO/GCE（圖5A 曲線b）和GCE（圖5A 曲線a）相比， Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 表現(xiàn)出更低的檢出限、更寬的線性范圍和更高的靈敏度。另一方面，與文獻(xiàn)已報道的碘酸鉀化學(xué)修飾電極[1-2，7-14]相比， Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 復(fù)合材料修飾電極的性能更優(yōu)（表1）。

2.3.3 修飾電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性

利用Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 測定0.10 mol/L HCl 溶液中的KIO3（5.0 μmol/L），其I-t 曲線見電子文后支持信息圖S4A，電流響應(yīng)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為4.9%（n=22），電流與KIO3 濃度呈良好的線性關(guān)系：I（μA）= –0.018+0.184CIodate （μmol/L）（r=0.9998）（電子版文后支持信息圖S4B），表明此電極具有良好的工作穩(wěn)定性。采用相同方法制備5 支Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 電極，測定5.0 μmol/L KIO3，其電流響應(yīng)的RSD=6.8%（n=5），表明此電極的制備重現(xiàn)性良好。Ti3C2Tx-Mxene-PDDA-rGO/GCE 在干態(tài)下保存1 個月后測定同一濃度KIO3，其電流響應(yīng)為初始值的98.3%，表明Ti3C2Tx-Mxene-PDDA-rGO/GCE 具有良好的穩(wěn)定性。

考察了食用加碘鹽中可能存在的干擾物質(zhì)對測定KIO3 時的干擾情況（電子版文后支持信息圖S5）[12]。結(jié)果表明，對于10 μmol/L KIO3， 100 倍量的Na2SO4、MgCl2 和CaCl2， 5 倍量的NaNO3、Na3PO4、KI 和KBr， 1 倍量的KClO3、FeCl3、NaNO2 和KBrO3 不干擾測定。以上結(jié)果表明， Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 具有較好的選擇性，可用于加碘食鹽中KIO3 含量的測定。

2.3.4 實際樣品分析

以兩個市售精制加碘鹽（KIO3 標(biāo)示量均為18～33 mg/kg）作為實際樣品考察本方法的實用性。準(zhǔn)確稱取5.000 g 食鹽樣品，加入10.00 mL 去離子水，超聲溶解1 h， 干過濾，收集濾液作為分析測試溶液。向食鹽樣品中加入已知量的KIO3，按相似方法處理制得加標(biāo)樣品溶液，采用本方法進(jìn)行檢測，結(jié)果如表2所示， 3 個加標(biāo)濃度下的回收率為96.7%～101.0%， RSD 為1.0%～3.8%，說明本方法測定加碘食鹽實際樣品效果良好，具有很好的實用性。

3 結(jié)論

通過靜電組裝法制備了Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO 復(fù)合材料，利用正電荷聚電解質(zhì)PDDA 將帶負(fù)電荷的Ti3C2Tx-MXene 和rGO 片層組裝在一起，實現(xiàn)了MXene 片層的高活性和高穩(wěn)定性負(fù)載。PDDA 減少了Ti3C2Tx-MXene 和rGO 片層的團(tuán)聚，增大了材料的活性面積；MXene 和rGO 提高了材料的電化學(xué)活性；PDDA 與IO3– 的靜電作用也加快了IO3– 的傳質(zhì)效率。采用Ti3C2Tx-MXene-PDDA-rGO/GCE 以安培法檢測碘酸鹽時表現(xiàn)出良好的分析性能，線性范圍為1.0×10–7～4.7×10–3 mol/L，檢出限低至4.5×10–8 mol/L（S/N=3），靈敏度為192 μA/（mmol/L），可用于加碘食鹽中KIO3 含量的測定。

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