Wyszukiwarka
Direct determination of paraquat herbicide by square-wave voltammetry by two-step transfer mechanism at heterogeneous boron-doped carbon nanowall electrodes
Abstrakt
Boron-doped carbon nanowalls (B:CNW) versus boron-doped diamond (BDD) materials were investigated for the effective electrochemical detection of highly toxic herbicide paraquat (PQ). Depending on the surface morphology and functional groups of BDD and B:CNWs, the electrochemical absorption and detection of the target analyte PQ revealed different detection mechanisms. The surface absorption mechanism was mainly observed for BDD, while for B:CNWs, both surficial and edge absorption were observed due to the sharp edges of carbon nanowalls. This effectually drives the high heterogenous electron transfer kinetics at absorption sites. Detection of PQ was carried out in phosphate buffer solution with an optimized pH of 10 and parameters of the square-wave voltammetry. Comparative studies show higher voltammetric current peak heights for B:CNWs (∼90.5 μA) than BDD (∼7.5 μA) at a much lower PQ concentration of 4 μM. B:CNWs show a higher sensitivity of 11 μA/μM/cm2 than BDD of 2.23 μA/μM/cm2, hence BDD shows a LOD of 1.8 μM, whereas B:CNWs have a much lower LOD of 0.47 μM. Density functional theory calculations (DFT) show a higher propensity of the B:CNW models toward electrocatalytic reduction of the PQ. Moreover, the proposed two-step detection mechanism is strongly supported by the distribution of the PQ electrostatic potential in different oxidation states in conjunction with the slab surfaces. The higher the sensitivity, the lower the LOD, and the excellent performance of B:CNWs in the detection of PQ in real water samples also suggests its potential for use in the environmental monitoring and assessment of emerging pollutants.
Cytowania
-
4
CrossRef
-
0
Web of Science
-
4
Scopus
Autorzy (6)
-
Sourav Sain
-
Mirosław Sawczak dr hab. inż.
-
Susanta Sinha Roy
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.diamond.2023.110504
- Licencja
-
otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
DIAMOND AND RELATED MATERIALS
nr 140,
ISSN: 0925-9635 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2023
- Opis bibliograficzny:
- Sain S., Ficek M., Olejnik A., Sawczak M., Bogdanowicz R., Roy S. S.: Direct determination of paraquat herbicide by square-wave voltammetry by two-step transfer mechanism at heterogeneous boron-doped carbon nanowall electrodes// DIAMOND AND RELATED MATERIALS -Vol. 140,iss. part B (2023), s.110504-
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.diamond.2023.110504
- Źródła finansowania:
-
- Projekt Heterogeniczne diamentowe nanoarchitektury biosensoryczne: opto-elektrochemiczne interakcje z układami przeciwciał
- Projekt Badanie właściwości transportowych, magnetycznych i elektrochemicznych diamentowych nanostrukturalnych warstw przewodzących dla nadprzewodnictwa i aplikacje do wykrywania pestycydów
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
Powiązane datasety
wyświetlono 80 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Comparison of the paracetamol electrochemical determination using boron-doped diamond electrode and boron-doped carbon nanowalls
- P. Niedziałkowski,
- Z. Celuba,
- N. Malinowska
- + 6 autorów