Detección electroquímica de bajo nivel de 2-aminofenol tóxico

Detección electroquímica de bajo nivel de 2-aminofenol tóxico


Una novedosa técnica para detectar compuestos fenólicos dentro del ecosistema se presenta en el estudio publicado en la revista Toxicología alimentaria y química..

Detección electroquímica de bajo nivel de 2-aminofenol tóxico

Estudio: ajuste de la heterounión de TiO2 con nanocristales de CeO2 multivalentes para la detección de 2-aminofenol tóxico. Crédito: Stella_E/Shutterstock.com

Peligros de los compuestos fenólicos

Las personas y los ecosistemas están muy preocupados por la descarga generalizada de compuestos fenólicos como contaminantes nocivos en los suministros de agua por parte de las empresas. Estos compuestos fenólicos se utilizan como intermediarios bioquímicos en diversas industrias de procesamiento. Para detener su impacto en el medio ambiente, los compuestos fenólicos primero deben identificarse cuidadosamente.

En condiciones normales, el 2-aminofenol (AP), un compuesto fenólico, es mucho menos tóxico para los humanos; Sin embargo, los estudios agudos en humanos indican que la administración intravenosa de 2-AP puede causar metahemoglobinemia, lo que hace que la determinación de los niveles de toxicidad de 2-AP sea crítica.

Detección electroquímica de aminofenol

Recientemente, la modificación de electrodos utilizando nanomateriales inorgánicos ha surgido como una técnica de modificación importante debido a su costo reducido, producción controlada, flexibilidad estructural/composicional y estados de valencia programables.

La inusual producción de óxidos metálicos binarios utilizando dióxido de titanio (TiO2) ha suscitado gran interés por su uso como nanomaterial activo en la actividad fotocatalítica y detección electroquímica de diversos analitos.

TiO2 es conocido por su fuerte resistencia mecánica, ancho de banda prohibida, naturaleza no tóxica y sostenibilidad de la actividad biológica. Se ha demostrado que la intrigante propiedad de TiO2La arquitectura MP ayuda a estimular la detección rápida por difusión y atrae a múltiples investigadores para incorporar una amplia gama de óxidos metálicos en sus respectivas investigaciones.

Nanocompuestos a base de óxido de cerio

Óxido de cerio (CeO2) es un óxido de metal binario biocompatible y económico con un estado de oxidación sintonizable que se usa comúnmente como transportador en procesos de conversión catalítica.

Hay varios nanocompuestos binarios de óxido de metal basados ​​​​en CeO2 Se utiliza para la detección electroquímica de varios productos químicos peligrosos. Debido a su no toxicidad y bajo costo, la mezcla es CeO2 como un óxido de metal binario con TiO2 se considera un nanomaterial funcional mucho más crítico (CEO2-TiO2) en comparación con otros óxidos metálicos binarios.

Ventajas de CeO2-TiO2 nanocompuestos

Con la existencia de fases multivalentes en CeO2el gerente2-TiO2El nanocompuesto de base tiene una gran cantidad de vacantes de oxígeno que promueven la conductividad del compuesto a través de una alta movilidad de electrones.

Debido a sus excelentes propiedades fisicoquímicas, propiedades estructurales y propiedades eléctricas, CeO2-TiO2 Los nanocompuestos han surgido como innovadores sistemas heteroestructurales binarios.

Como resultado, la mezcla de CeO2-TiO2 puede proporcionar un material de electrodo útil que posee alta conductividad, amplia área de superficie activa y varias fases de valencia, fases en las que el elemento Ce particular puede estabilizarse con éxito.

objetivo de la investigacion

El equipo quería crear un CeO2-TiO2 Nanocompuesto para estudiar las fases de forma, composición y valencia para la detección electroquímica de 2-AP.

El trabajo preliminar del Consejero Delegado2-TiO2 comprende un plan de 2 pasos: el primer paso se relaciona con la generación de estructuras MP en TiO2 Superficies con un proceso sol-gel, y el paso final consiste en cargar CeO2 Nanocristales (NC) en TiO2 admite el uso de descomposición térmica y una técnica basada en sol-gel para obtener CeO2-TiO2 nanocompuestos.

Conclusiones clave del estudio

En resumen, el equipo ha creado un CeO de heterounión2-TiO2 Nanocompuesto con estados de valencia binarios de óxido de metal sintonizables adornados en TiO2 Sitios MP para detección electroquímica de 2-AP.

El equipo destacó que esta estrategia de integrar óxidos metálicos binarios en TiO2 La superficie tiene varias ventajas, incluida la formación de una estructura MP en la superficie de TiO2, lo que permite la carga de óxidos metálicos binarios, lo que resulta en una cantidad significativamente alta de defectos de oxígeno. Otro beneficio fue el efecto combinado de puesta a tierra y calcinación, que permitió una carga más eficiente de Ce en los sitios MP de TiO2.

El equipo también señaló que la exposición significativa a los directores ejecutivos2 NC en TiO2 Tiene una gran superficie con muchos sitios activos. Esta presencia de una gran cantidad de sitios activos permite una rápida difusión en la superficie con una alta tasa de transferencia de electrones, lo que resulta en una buena electrooxidación de 2-AP.

El equipo subrayó que el CeO2-TiO2 El electrodo modificado mostró un amplio rango lineal, alta sensibilidad y un límite de detección extremadamente bajo, y los resultados medidos son muy superiores a los resultados anteriores para la detección de 2-AP.

El uso de CEO2-TiO2 Los nanocompuestos son un enfoque viable para mejorar la capacidad de respuesta electroquímica de 2-AP.

Relación

Manoj D, Rajendran S, Vasseghian Y, Ansar S, Gracia F y Moscoso M (2022). Adaptación de la heterounión de TiO2 con nanocristales de CeO2 multivalentes para la detección de 2-aminofenol tóxico. Toxicología alimentaria y química.. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691522003805?via%3Dihub

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