非损伤微测Zn2+选择性微电极的研发及应用

• 作者: 于顺洋 张云超 徐世艾 李瑞杰 李连祯 骆永明
• 来源期刊: 土壤
• 学科: 化学
• 关键词: Zn2+ 非损伤微测技术 离子选择性微电极 伴矿景天
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 333-339
• 页数: 7页
• 分类号: X53|O657.15
• 字数: 5257字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.02.016

摘要

非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology,NMT)是一种通过微电极实时测定进出活体材料离子和小分子流速的技术,已广泛应用于植物的生长发育和逆境胁迫等研究领域中.目前该技术专用的重金属微电极种类非常少,因此其在重金属胁迫研究中的应用也受到了限制.本文在前期工作的基础上开发了一种基于非损伤微测技术的Zn2+选择性微电极,首次实现了活体条件下植物根际Zn2+离子流的实时、动态检测.研发的微电极在去离子水中对Zn2+的线性响应范围为10-6～10-1 mol/L,能斯特斜率为30.2 mV/decade(浓度每增加或减少10倍电位值的变化),响应时间t95％≤1 s,正常工作pH范围为3.5～7.0;在简易模拟土壤溶液(0.1 mmol/L Ca(NO3)2、0.1 mmol/L KNO3、0.1 mmol/L Mg(NO3)2和1 mmol/L NaNO3)中,其线性响应范围变为5×10-5～10-1 mol/L,能斯特斜率为28.1 mV/decade,对土壤溶液中的共存阳离子具有较好的抗干扰性.利用构建的非损伤微测Zn2+选择性微电极对Zn/Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)根际不同微区的Zn2+离子流进行了实时检测.该技术的成功研发为活体条件下深入认识Zn2+在植物根际的微界面过程与机制提供了一种强有力的研究手段.