Figura:a) eb) SEM di CeO 2 (550 gradi C) e Ru/CeO 2 , rispettivamente; c) e d) TEM di CeO 2 (550 gradi C) e Ru/CeO 2 , rispettivamente; e), f) eg) gli spettri FT-IR、UV-Vis e EPR di CeO 2 (550 gradi C) e Ru/CeO 2 , rispettivamente; h) Risultati SWASV ed equazioni lineari (riquadro) della rilevazione di Hg(II) con Ru/CeO 2 elettrodo di carbonio vetroso modificato; i) Confronti di sensibilità e LOD (riquadro) di tre elettrodi modificati; j) Misure di interferenza. Attestazione:YANG Meng
Recentemente, Yang Meng e i suoi colleghi dell'Istituto di fisica dello stato solido, Hefei Institutes of Physical Science ha riportato una sensibile prestazione di rilevamento elettrochimico di CeO monocristallino (100) caricato con Ru 2 nanocompositi verso ioni di metalli pesanti (ad es. Hg(II)).
I nanomateriali di ossidi metallici sono limitati nel rilevamento elettrochimico di metalli pesanti a causa della loro scarsa conduttività e dei siti meno attivi, che ostacola il trasporto di elettroni e riduce il tasso di ossidoriduzione degli ioni di metalli pesanti (HMI) sulla superficie, rendendo difficile ottenere un rilevamento sensibile e accurato di tracce di inquinamento da metalli pesanti.
Perciò, migliorare la sensibilità dei nanomateriali di ossidi metallici per rilevare gli HMI aumentando la conduttività e arricchendo i siti tensioattivi è diventato l'obiettivo della ricerca degli scienziati.
Per affrontare questo problema, il team di ricerca ha sviluppato nanocubi di biossido di cerio caricati con Ru (Ru/CeO 2 ) con ricche vacanze di ossigeno (OV) per costruire un'interfaccia di rilevamento elettrochimico, che è stato utilizzato per rilevare Hg(II).
Oltre alla nuova fabbricazione, hanno anche esplorato il possibile meccanismo di potenziamento del segnale elettrochimico attraverso una serie di esperimenti elettrochimici, Spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) e risonanza paramagnetica elettronica (EPR), eccetera.
I risultati della ricerca hanno indicato che le sfaccettature cristalline altamente attive (100) prevalentemente esposte e gli OV abbondanti sulla superficie di CeO 2 nanocubi, così come nanoparticelle di Ru con eccellente attività metallica sulla superficie di CeO 2 nanocubi, che può fornire una grande quantità di specie reattive dell'ossigeno e siti attivi, e migliorare la conduttività del Ru/CeO 2 nanocompositi, quindi per ottenere eccezionali proprietà elettrochimiche promuovendo la reazione redox di Hg(II).
Oltretutto, l'elevata rilevazione anti-interferenza di Hg(II) in presenza di altri HIM è stata realizzata durante il loro lavoro di laboratorio.
Inoltre, l'analisi accurata di campioni di acqua reale da parte di Ru/CeO 2 nanocompositi dimostra il grande potenziale del loro metodo proposto per il rilevamento elettrochimico di Hg(II).
Questi risultati non solo ampliano le applicazioni di rilevamento elettrochimico dei semiconduttori puri, ma ha anche gettato nuova luce sul nuovo modo di studiare i comportamenti elettrochimici a livello di atomo dei semiconduttori mediante modulazione dello stato elettronico di superficie.
