Figur:a) og b) SEM af CeO 2 (550 grader C) og Ru/CeO 2 , henholdsvis; c) og d) TEM for CeO 2 (550 grader C) og Ru/CeO 2 , henholdsvis; e), f) og g) FT-IR 、 UV-Vis og EPR-spektrene for CeO 2 (550 grader C) og Ru/CeO 2 , henholdsvis; h) SWASV -resultater og lineære ligninger (indsat) for Hg (II) påvisning med Ru/CeO 2 modificeret glasagtig kulelektrode; i) Sammenligninger af følsomhed og LOD (indsat) af tre modificerede elektroder; j) Interferensmålinger. Kredit:YANG Meng
For nylig, Yang Meng og hans kolleger fra Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science rapporterede om en følsom elektrokemisk sanseydelse for Ru-ladet enkeltkrystallinsk (100) CeO 2 nanokompositter mod tungmetalioner (f.eks. Hg (II)).
Metaloxider -nanomaterialer er begrænset i elektrokemisk påvisning af tungmetaller på grund af deres dårlige ledningsevne og mindre aktive steder, som forhindrer elektrontransport og reducerer redoxhastigheden af tungmetalioner (HMI'er) på overfladen, gør det vanskeligt at opnå følsom og præcis påvisning af spor tungmetalforurening.
Derfor, forbedring af metaloxiders nanomaterialers følsomhed for at detektere HMI'er ved at øge ledningsevnen og berige de overfladeaktive steder er blevet omdrejningspunktet for forskeres forskning.
For at løse dette problem, forskergruppen udviklede Ru-ladede ceriumdioxid-nanokuber (Ru/CeO 2 ) med rige ilt -ledige stillinger (OV'er) til konstruktion af elektrokemisk sensor -grænseflade, som blev brugt til at detektere Hg (II).
Ud over den nye fabrikation, de undersøgte også den mulige mekanisme for elektrokemisk signalforbedring gennem en række elektrokemiske eksperimenter, Røntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) og elektronparamagnetisk resonans (EPR), etc.
Forskningsresultaterne viste, at de overvejende eksponerede stærkt aktive (100) krystalfacetter og rigelige OV'er på overfladen af CeO 2 nanokuber, samt Ru nanopartikler med fremragende metalaktivitet på overfladen af CeO 2 nanokuber, som kan tilvejebringe en stor mængde reaktive iltarter og aktive steder, og forbedre ledningsevnen for Ru/CeO 2 nanokompositter, derefter for at opnå fremragende elektrokemiske egenskaber ved at fremme redoxreaktionen af Hg (II).
Udover, den høje anti-interferens detektion af Hg (II) i nærvær af andre HIM blev realiseret under deres laboratoriearbejde.
I øvrigt, den nøjagtige analyse af ægte vandprøver af Ru/CeO 2 nanokompositter demonstrerer det store potentiale ved deres foreslåede metode til elektrokemisk påvisning af Hg (II).
Disse fund udvider ikke kun de elektrokemiske sanseapplikationer for rene halvledere, men også kaste nyt lys over den nye måde at undersøge elektrokemiske adfærd på atomniveau for halvledere ved overfladeelektronisk tilstandsmodulation.