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Sensitive and Selective Electrochemical Detection of Lead(II) Based on Waste-Biomass-Derived Carbon Quantum Dots@Zeolitic Imidazolate Framework-8

检出限 X射线光电子能谱 傅里叶变换红外光谱 材料科学 咪唑酯 沸石咪唑盐骨架 电化学 电化学气体传感器 水热碳化 吸附 线性范围 分析化学(期刊) 碳纤维 碳化 电极 无机化学 复合数 金属有机骨架 化学 化学工程 物理化学 有机化学 色谱法 复合材料 工程类
作者
Qing Liu,Xiang Gao,Zhibao Liu,Ligang Gai,Yue Yan,Hongfang Ma
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:16 (9): 3378-3378 被引量:15
标识
DOI:10.3390/ma16093378
摘要

An electrochemical sensor based on carbon quantum dots (CQDs) and zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) composite was fabricated to detect lead(II). The CQDs (2.47 ± 0.52 nm) were synthesized from platanus acerifoli leaves by carbonization and the hydrothermal method. Under the optimal conditions, the fabricated electrochemical sensor had excellent performance in detecting Pb2+. The linear range for Pb2+ was 1 nM-1 μM, and the limit of detection (LOD) was 0.04 nM and the limit of quantification (LOQ) was 0.14 nM. Moreover, when the solution contained Pb2+ and Cd2+, the linear range for Pb2+ was 50 nM to 1 μM and the LOD was 0.02 nM. When the solution contained Pb2+ and Cu2+, the linear range for Pb2+ was 50 nM-750 nM and LOD was 0.07 nM. Furthermore, even if the solution contained Pb2+, Cd2+ and Cu2+, the linear range for Pb2+ was 50 nM-1 μM and the LOD was 0.04 nM. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and Brunauer-Emmet-Teller (BET) results indicated that the composite electrode materials had abundant oxygen-containing functional groups, a large specific surface area and pore structure, which are conducive to the adsorption of heavy metal ions and improve the detection performance.
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