Đất nền Bắc giang

Cảm biến điện hóa phát hiện nồng độ asen (V) trên cơ sở sử dụng màng mỏng vật liệu tổ hợp ống nano các bon hai tường và graphene

Nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học vật liệu đã công bố công trình khoa học sử dụng màng mỏng vật liệu tổ hợp ống nano các bon hai tường (DWCNTs) và graphene (Gr) đơn lớp nhằm phát hiện nồng độ asen (V) trong môi trường cholesterol

        Vừa qua, nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Văn Chúc và các cộng sự tại Viện Khoa học vật liệu đã công bố công trình khoa học sử dụng màng mỏng vật liệu tổ hợp ống nano các bon hai tường  (DWCNTs) và graphene (Gr) đơn lớp được tổng hợp bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi (CVD) nhiệt trong cảm biến điện hóa nhằm phát hiện nồng độ asen (V) trong môi trường cholesterol.

      Bằng phương pháp CVD nhiệt ở nhiệt độ cao 1000 oC trong môi trường hỗn hợp khí Ar/H2/CH4 và phương pháp ăn mòn hóa học, màng mỏng vật liệu tổ hợp DWCNTs-Gr đã được tổng hợp thành công trên đế đồng và chuyển từ đế đồng sang các đế vi điện cực cảm biến để đo nồng độ asen (V).

     Việc sử dụng màng mỏng vật liệu tổ hợp DWCNTs-Gr với độ truyền qua cao ~ 94.3% không những làm tăng tốc độ truyền điện tử mà còn làm tăng diện tích bề mặt hoạt tính điện hóa của cảm biến điện hóa lên 1,4 lần so với cảm biến chỉ sử dụng màng Gr. Cảm biến chế tạo cho giới hạn phát hiện thấp (LOD) là 0.287 ppb trong dải đo tuyến tính từ 1 ppb tới 10 ppb với độ lệch chuẩn tương đối (RSD) là 2,51%.

(a) Hình ảnh mô tả các bước tổng hợp và sử dụng màng tổ hợp DWCNTs-Gr trong cảm biến điện hóa đo nồng độ asen (V), (b) ảnh TEM màng tổ hợp DWCNTs-Gr và (c) dòng phản hồi của cảm biến với nồng độ asen (V) thay đổi từ 1 ppb tới 10 ppb.  

     Kết quả này của nhóm nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Journal of Hazardous Materials với hệ số ảnh hưởng IF (Impact Factor) = 7,65: A novel electrochemical sensor based on double-walled carbon nanotubes and graphene hybrid thin film for arsenic(V) detection, J. Hazard. Mater. 123185 (2020).

          Link: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123185