Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Huang Xingjiu vom Hefei Institute of Physical Science der Chinesischen Akademie der Wissenschaften konstruierte eine hochstabile Festkörperkontaktelektrode mit selektiven Kalziumionen. Mithilfe der Synchrotronstrahlungstechnik konnten sie den Übertragungsmechanismus enthüllen, durch den die Festkörperkontaktschicht an der Potenzialreaktion beteiligt war.
Die Ergebnisse erschienen in Analytische Chemie.
Festkontakt-Ionenselektive Elektroden (ISE) werden aufgrund ihrer schnellen Reaktion und hohen Empfindlichkeit häufig in der Umweltüberwachung und in der Biomedizin eingesetzt. Stabilität ist ein wichtiges Kriterium bei der Bewertung der Leistung von SC-ISEs. Die Kapazität und Hydrophobie von SC-Materialien beeinflussen die potenzielle Stabilität. Daher haben sich Forscher darauf konzentriert, SC-Materialien mit großer Kapazität und hoher Hydrophobie zu entwickeln und den entsprechenden Übertragungsmechanismus zu erforschen.
In dieser Arbeit wurde ein spezieller Sensor SC-ISEs unter Verwendung von Nanoblüten aus Kupfersulfid (CunS-50) entwickelt. Der Sensor hat eine große Kapazität und eine hohe Hydrophobie. Außerdem kann der Sensor Calciumionen (Ca2+) genau und zuverlässig erkennen.
Die Nanoblumen aus Kupfersulfid wurden durch Modifizierung mit Tensiden synthetisiert. Diese Modifizierung machte die Nanoblumen nicht nur wasserabweisender, sondern verbesserte auch ihre Fähigkeit, elektrische Ladung zu speichern und freizugeben.
Die Forscher erklärten auch den Übertragungsmechanismus. Das lipophile Anion nahm an der Redoxreaktion von Cu+/Cu2+ teil und förderte die Erzeugung freier Elektronen während der potentiometrischen Reaktion.
Diese Arbeit bietet ein tieferes Verständnis des Übertragungsmechanismus hinter der potentiometrischen Reaktion und bietet eine neue Idee für die Entwicklung von Redoxmaterialien.
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Zi-Hao Liu et al., Hochstabile Festkörperkontakt-Calciumionenselektive Elektroden: Schnelle Ionen-Elektronen-Transduktion ausgelöst durch lipophile Anionen, die an Redoxreaktionen von CunS-Nanoblumen beteiligt sind, Analytische Chemie (2024). DOI: 10.1021/acs.analchem.4c00590