DOI: 10.1016/j.carbon.2021.03.007
在这项研究中,通过静电纺丝和水热工艺制备了一种生长在碳纳米纤维(CNF)骨架上的NiCoSe4纳米棒。在0.1μM的KOH溶液中,利用锚定在CNFs上的本征金属NiCoSe4作为工作电极材料,实现了对色氨酸(Trp)的快速超灵敏电催化传感。得益于丰富的缺陷活性位点所带来的大表面积以及NiCoSe4与CNF的高电催化性能,相对于CNF-NiCo和CNFs电极,所制备的传感器显示出Rct=92Ω的较低电子转移电阻。伏安法结果表明,与CNFs-GCE和CNF-NiCo-GCE电极相比,CNF-NiCoSe4-GCE电极显示出更高的阳极峰强度和更低的阳极电位,这是因为碳纳米管表面的sp2碳和双金属硒化物的结合提高了传感性能。安培I-t曲线显示在Trp浓度范围为5-95nM时显示出线性响应,在0.4V(vs.Hg/HgO)低电位下的检测极限为0.68nM。利用CNF-NiCoSe4-GCE对人血清、牛奶和番茄汁样品中的Trp进行了电催化检测,回收率为95.4-105.5%。
图1.(a)CNF-NiCoSe4复合材料的制备示意图。(b)CNFs的SEM图像(插图显示了CNF的数码相机图像)和(c,d)NiCoSe4复合材料的SEM图像。
图2.(a-c)CNF-NiCoSe4复合材料在不同放大倍率下的TEM图像。(d)CNF-NiCoSe4复合材料中Se、C、Co、Ni、O和N的元素映射分析。
图3.(a)CNF-NiCoSe4复合材料的XPS全扫描光谱。(b-f)在CNF-NiCoSe4复合材料的XPS光谱中分别显示N1s、C1s、Co2p、Ni2p和Se3d。(g)和(h)分别显示不同复合材料的XRD图谱和FT-IR光谱。
图4.(a)在5.0mM [Fe(CN)6]3-/4-中不同修饰电极的EIS曲线。(b)含和不含1mM Trp的不同修饰电极在0.1M KOH中的CV曲线。(c)CNF-NiCoSe4-GCE在含Trp的0.1M KOH溶液中以不同扫描速率(10-500mV/s)获取的CV曲线。(d)扫描速率与Trp氧化峰强度的关系图。
图5.(a)CNF-NiCoSe4-GCE在不同Trp浓度下的CV响应。(b)Ipa和Trp浓度的校正图。(c)在不同Trp浓度下CNF-NiCoSe4-GCE的电流信号。(d)相应的阳极电流信号与Trp浓度的关系。