重金属离子污染物在人体,动植物组织中毒性强,不可生物降解,生物累积,会构成重大环境问题,其中镉离子和铅离子因其对人体有毒会导致器官和血液的损伤,且污染环境而被特别重视,因此对重金属的检测至关重要。目前常规重金属离子的检测技术不能满足便携,易于使用,快速和便宜分析的要求,所以人们开始寻找一种新的检测技术来解决上述问题。电化学传感器因具有成本低,灵敏度高,性能快,便携性好等优点,故在重金属离子监测中备受关注。铋膜电极因其优良的环境友好性和电化学特性,已被普遍用来替代汞膜电极进行溶出伏安分析重金属离子。本文在活性铋膜电极的基础上,结合特殊电化学方法,建立了用于检测水体中重金属的电化学传感器。(1)本文针对重金属离子(Cd2+和Pb2+)检测需要,制备了不同的电化学传感器,分别对不同电极进行了物理、化学性能表征。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对不同电极表面形貌与元素含量进行表征与分析,通过循环伏安法CV、电化学阻抗法EIS和方波阳极溶出伏安法SWV电导性测试等化学方法对不同电极进行表征,再通过恒电位沉积电量计算沉积金属量进而对上述测试结果进行验证,从而确定最佳电极,用于后续重金属离子(Cd2+和Pb2+)的定量检测。(2)建立了一个基于活化铋膜电极高灵敏检测重金属离子(Cd2+和Pb2+)的简单、快速、绿色的电化学传感器。该传感器是以重金属离子氧化产生的溶出电流与样品中离子浓度的相关性为原理,通过方波阳极溶出伏安法(SWASV)在活化铋膜电极(activated bismuth-film electrode BFE)上对低浓度μg/L水平的Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)进行测定。通过电化学方法对电极进行初步改性,然后通过电沉积制备铋膜对电极进行再次改进,从而增强了对痕量目标Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的敏感性。为了将这种伏安法传感器应用于含有低浓度Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的水样中,本文对电极制备以及检测Cd(Ⅱ)的实验参数进行了研究,从而确定最优实验条件。使用选定的条件,在10分钟的预富集条件下Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的检测限分别为1 μg/L和2.5μg/L。