In situ bismuth ion exchange plating micro-electrochemical sensor based on laser-induced graphene for trace Cd2+ and Pb2+ detection

石墨烯 原位 电化学 材料科学 电镀(地质) 电极 电化学气体传感器 离子 纳米技术 光电子学 化学 冶金 有机化学 物理化学 地球物理学 地质学
作者
Xiaoming Yuan,Xiuwen Wu,Yunhan Ling,Shilin Li,Jianyue Chen,Zhengjun Zhang
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier BV]
卷期号:12 (2): 112161-112161 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jece.2024.112161
摘要

Rapid, sensitive, and on-site detection of heavy metal ions in the environment is of great significance for protecting human health and maintaining ecological balance. This work presents a novel approach for the synthesis of nitrogen and bismuth co-doped, homogeneous porous petaloid graphene on polyimide films through ion exchange plating and laser direct writing techniques. The electrochemical sensing platform constructed by this technique exhibits excellent detection performance for trace amounts of the heavy metals lead and cadmium ions. Particularly, the mild surface ion exchange and self-metallization strategy enables in situ incorporation of bismuth elements with ultra-low material consumption. At the same time, the laser direct writing method can be utilized to create multiple electrode patterns, enhancing the sensor's versatility. The synergistic effect between the homogeneous porous structure of graphene and the abundant bismuth and nitrogen functional groups endows the new micro-electrochemical sensor with satisfactory sensing performance for simultaneous detection of Cd2+ and Pb2+ using differential pulse stripping voltammetry. The fabricated sensor exhibits superior performance with a linear range of 1.0–100.0 μg/L, a detection limit of 0.207 μg/L and 0.410 μg/L (S/N = 3) for Cd2+ and Pb2+, respectively, and demonstrates good anti-interference capability, stability, and repeatability. When applied to detecting Cd2+ and Pb2+ in actual porcelain applique and tea samples, it demonstrates good recovery rates ranging from 95.3% to 106.3%. Consequently, this portable and sensitive micro-electrochemical sensor based on laser-induced graphene shows promising potential for application in environmental monitoring and protection.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dldldl完成签到,获得积分10
1秒前
adazbq完成签到 ,获得积分0
4秒前
5秒前
喻雷发布了新的文献求助50
6秒前
豆腐青菜雨完成签到 ,获得积分10
8秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
8秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
10秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
10秒前
浮云完成签到 ,获得积分10
10秒前
蒲公英完成签到 ,获得积分10
11秒前
犹豫的若完成签到,获得积分10
12秒前
ZX801完成签到 ,获得积分10
12秒前
Vegeta完成签到 ,获得积分10
13秒前
不安愚志完成签到 ,获得积分10
14秒前
火之高兴完成签到 ,获得积分10
14秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
wx2360ouc完成签到 ,获得积分10
16秒前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
21秒前
五月完成签到 ,获得积分10
23秒前
研友_Lmg1gZ完成签到,获得积分10
24秒前
Lrcx完成签到 ,获得积分10
25秒前
行云流水完成签到,获得积分10
35秒前
yi完成签到,获得积分10
35秒前
Lexi完成签到 ,获得积分10
36秒前
smin完成签到,获得积分10
36秒前
美满的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
38秒前
scenery0510完成签到,获得积分10
39秒前
科研通AI2S应助留胡子的火采纳,获得10
40秒前
开朗的傲丝完成签到 ,获得积分10
40秒前
xgx984完成签到,获得积分10
47秒前
曾志伟完成签到,获得积分10
49秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
50秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
51秒前
活泼的大船完成签到,获得积分10
55秒前
OeO完成签到 ,获得积分10
56秒前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
57秒前
jh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ander完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jin完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548380
关于积分的说明 11298823
捐赠科研通 3283051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218