Onlangs, Yang Meng en zijn collega's van het Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science rapporteerden een gevoelige elektrochemische detectieprestatie van Ru-geladen monokristallijn (100) CeO ₂ nanocomposieten in de richting van zware metaalionen (bijv. Hg(II)).

Metaaloxiden nanomaterialen zijn beperkt in elektrochemische detectie van zware metalen vanwege hun slechte geleidbaarheid en minder actieve plaatsen, die het elektronentransport belemmert en de redoxsnelheid van zware metaalionen (HMI's) op het oppervlak vermindert, waardoor het moeilijk is om gevoelige en nauwkeurige detectie van vervuiling door zware metalen te bereiken.

Daarom, het verbeteren van de gevoeligheid van metaaloxiden-nanomaterialen om HMI's te detecteren door de geleidbaarheid te vergroten en de oppervlakte-actieve locaties te verrijken, is de focus geworden van het onderzoek van wetenschappers.

Om dit probleem aan te pakken, het onderzoeksteam ontwikkelde Ru-geladen ceriumdioxide nanokubussen (Ru/CeO ₂ ) met rijke zuurstofvacatures (OV's) om een ​​elektrochemische detectie-interface te bouwen, die werd gebruikt om Hg(II) te detecteren.

Naast de nieuwe fabricage, ze onderzochten ook het mogelijke mechanisme van elektrochemische signaalversterking door middel van een reeks elektrochemische experimenten, Röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) en elektronenparamagnetische resonantie (EPR), enzovoort.

De onderzoeksresultaten gaven aan dat de overwegend blootgestelde zeer actieve (100) kristalfacetten en overvloedige OV's op het oppervlak van CeO ₂ nanokubussen, evenals Ru-nanodeeltjes met uitstekende metaalactiviteit op het oppervlak van CeO ₂ nanokubussen, die een grote hoeveelheid reactieve zuurstofsoorten en actieve plaatsen kan bieden, en verbeter de geleidbaarheid van de Ru/CeO ₂ nanocomposieten, om vervolgens uitstekende elektrochemische eigenschappen te bereiken door de redoxreactie van Hg (II) te bevorderen.

Daarnaast, de hoge anti-interferentiedetectie van Hg(II) in aanwezigheid van andere HIM's werd gerealiseerd tijdens hun laboratoriumwerk.

Bovendien, de nauwkeurige analyse van echte watermonsters door Ru/CeO ₂ nanocomposieten demonstreert het grote potentieel van hun voorgestelde methode voor elektrochemische detectie van Hg(II).

Deze bevindingen breiden niet alleen de elektrochemische detectietoepassingen van zuivere halfgeleiders uit, maar werpen ook nieuw licht op de nieuwe manier om elektrochemisch gedrag op atoomniveau van halfgeleiders te onderzoeken door middel van elektronische toestandsmodulatie aan het oppervlak.