undefined

Solution-Processable Bismuthene Nanosheets for Ultrasensitive Sensing of Heavy Metal Ions via Anodic Stripping Voltammetry

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Kayode Omotayo Adeniyi; Gopinathan Manavalan; Ahmed Zainelabdin; Jyri Pekka Mikkola; Solomon Tesfalidet

Abstrakti:

<p>Bismuthene, a two-dimensional nanostructured material derived from the environmentally friendly and nontoxic element bismuth, holds significant potential for sustainable electrocatalytic applications. However, the large-scale application of bismuthene is hindered by the absence of a high-throughput method for synthesizing solution-processable bismuthene nanosheets, which are essential for the straightforward and low-cost fabrication of bismuthene-based nanostructure devices. This study introduces a simple solvothermal method for synthesizing bismuthene nanosheets, using hexamethylenetetramine (HMTA) as a structure-directing agent and in situ-generated hydrogen (H<sub>2</sub>) from the alkaline hydrolysis of NaBH<sub>4</sub> as the reducing agent. The structural and electron transfer properties were characterized by using microscopic, spectroscopic, and electrochemical analyses. To demonstrate the electrocatalytic application potential, a bismuthene-modified screen-printed carbon nanotube electrode was fabricated as a nanosensor for the quantitative detection of heavy metal ions in contaminated water. The nanosensor exhibited a wide linear concentration range and low detection limits of 0.1 and 0.16 ppb (μg/L) for Cd and Pb, respectively. Additionally, the sensor was integrated with a microfluidic flow cell, demonstrating its applicability for the flow-through analysis of Cd and Pb ions. The nanosensor showed high selectivity for Cd and Pb ions in the presence of other metal ions with excellent repeatability and sensor-to-sensor reproducibility, evidenced by a relative standard deviation of 2% and 10%, respectively.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Åbo Akademi

Mikkola Jyri Pekka

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

7

Numero

17

Sivut

20217-20228

Julkaisu­foorumi

86374

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Kone- ja valmistustekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acsanm.4c03008

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä