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Nd2O3/f-CNF复合材料修饰电极用于选择性电化学检测蔬菜、水和土壤中的多菌灵
2023/5/4 17:19:49 admin

DOI: 10.1016/j.envres.2022.115140

 

滥用多菌灵(CBZ)会在农产品上留下过量的农药残留,高浓度残留药物对人类健康存在严重的危害。在此背景下,本研究制备了一种由功能化碳纳米纤维(f-CNF)和氧化钕(Nd2O3)组成的复合材料,以监测痕量CBZ。Nd2O3/f-CNF复合材料修饰电极对CBZ的电氧化能力高于Nd2O3和f-CNF修饰电极。Nd2O3和f-CNF组合的独特性质使得复合材料具有显著的比表面积、优异的结构稳定性和较高的电催化活性,从而提高了检测CBZ的灵敏度,检测限为4.3 nM。此外,制造的传感器电极可以在高达243.0μM的线性浓度范围内检测CBZ ,且具有高选择性、适当的再现性和稳定性。本研究还演示了CBZ在蔬菜、水和土壤样品中的传感能力,为其实际应用铺平了道路。

 

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图1.(A)f-CNF、(B,C)Nd2O3和(D-F)不同放大倍数下Nd2O3/f-CNF复合材料的HR-TEM图像,Nd2O3的晶格条纹(G)。Nd2O3的SEAD图,以及Nd2O3/f-CNF复合材料的Nd、C和O元素图。


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图2.A)f-CNF、Nd2O3和Nd2O3/f-CNF复合材料的拉曼光谱、B)FTIR光谱和C)XRD光谱,D)Nd2O3/f-CNF复合材料的全扫描光谱以及(E-G)Nd3d、C1s和O1s的单独XPS光谱。


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图3.A)裸GCE、Nd2O3/GCE、f-CNF/GCE和Nd2O3/f-CNF/GCE在含0.1M KCl的0.5M [Fe(CN)6]3-/4-中的CV响应,扫描速率为50mV/s。B)在相同条件下,Nd2O3/f-CNF/GCE在10至200mV/s的不同扫描速率下的CV响应。C)扫描速率(mV/s)平方根与阳极和阴极峰值电流(Ipa和Ipc)响应之间的线性关系。D)当存在100µM CBZ时,不同电极在50mV/s的扫描速率下的CV曲线(PH7.0)。不同电极的颜色描述与(A)中的相同。E)在Nd2O3/f-CNF/GCE上添加不同量CBZ(50-250µM)时的CV响应(pH7.0),扫描速率为50mV/s。F)[CBZ]与Ipa之间的线性关系。


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图4.A)不同扫描速率(20-220mV/s)下Nd2O3/f-CNF/GCE对CBZ(200µM)的CV响应。B)不同扫描速率与Ipa之间的线性关系。C)Nd2O3/f-CNF/GCE对不同pH(pH3.0-7.0)的100µM CBZ的CV响应,扫描速率为50mV/s。D)pH与Ipa和Epa之间的线性关系。


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图5.A)pH=7条件下,Nd2O3/f-CNF/GCE对连续添加0.1至243µM CBZ的DPV曲线。B)[CBZ]与Ipa之间的线性关系。C)存在共同干扰物时传感器的选择性及其相应的误差条形图(D)。


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