Bismuth Metal Organic Frameworks for the Ultra-Sensitive Detection of Cd 2+ in Water

检出限 材料科学 阳极溶出伏安法 金属有机骨架 电化学 电极 电解质 剥离(纤维) 水溶液中的金属离子 支撑电解质 选择性 阳极 循环伏安法 电化学气体传感器 无机化学 化学工程 纳米技术 伏安法 离子 金属 自来水 线性范围 分析化学(期刊) 化学稳定性 表征(材料科学)
作者
Km Sapna,Vinod Sharma,Divesh N. Srivastava,Vaibhav Kulshrestha,Manoj Kumar
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (48): 23247-23259
标识
DOI:10.1021/acsanm.5c04633
摘要

The reliable and ultrasensitive detection of cadmium ions (Cd2+) remains a critical challenge due to their high toxicity and persistence in aquatic environments. Herein, we report the synthesis of bismuth-pyromellitic acid metal–organic framework (Bi-PMA MOF) via a facile solvothermal approach and its application as an efficient electroactive material for sensitive and precise electrochemical detection of Cd2+ utilizing square-wave anodic stripping voltammetry (SW-ASV). Unlike conventional bismuth-based materials, the Bi-PMA MOF integrates the high coordination versatility of Bi3+ with the electron-rich, carboxylate-based pyromellitic linker, forming a robust and conductive framework with slab-like morphology as revealed by scanning electron microscopy (SEM). This unique structural architecture provides abundant accessible sites and rapid ion diffusion pathways, facilitating efficient charge transfer and preconcentration of Cd2+ at the electrode surface. The synthesized Bi-PMA drop-cast onto an in-house-fabricated PCE to form a disposable sensing platform. The SW-ASV sensing parameters were optimized with respect to preconcentration potential, time, and electrolyte conditions. The fabricated Bi-PMA/PCE sensor revealed linear performance with dual-level concentration profiles: 0.1–1 μg L–1 and 1–120 μg L–1, having an ultralow detection limit of 0.008 μg L–1 and excellent sensitivities of 878.2 μA L cm–2 μg–1 (0.1 μg L–1 to 1 μg L–1) and 31.87 μA L cm–2 μg–1 (1 μg L–1 to 120 μg L–1), respectively. The developed sensor exhibited strong selectivity in the coexistence of potential competing ions and exhibited good reproducibility, repeatability, and stability over time. Real-sample validation was performed by analyzing a spiked tap water specimen, demonstrating its suitability for practical environmental surveillance of cadmium.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
绿柏完成签到,获得积分10
3秒前
Go发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zojoy完成签到,获得积分10
8秒前
smile发布了新的文献求助10
9秒前
sky11完成签到,获得积分10
9秒前
GLEAM完成签到,获得积分20
9秒前
shw发布了新的文献求助10
15秒前
ssh关闭了ssh文献求助
19秒前
zly发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
xupeng完成签到,获得积分10
20秒前
亲豆丁儿发布了新的文献求助10
20秒前
yousheng完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
漂亮半鬼发布了新的文献求助20
22秒前
乐er完成签到,获得积分10
22秒前
无极微光应助故意的怜晴采纳,获得20
22秒前
24秒前
weofihqerg完成签到,获得积分20
25秒前
nav发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
狄绮发布了新的文献求助30
28秒前
Silver发布了新的文献求助10
28秒前
YYlwl完成签到 ,获得积分10
29秒前
hyw发布了新的文献求助10
30秒前
GreedB1E应助章口就来采纳,获得10
33秒前
沛宝无敌完成签到,获得积分20
36秒前
HongJiang完成签到,获得积分10
41秒前
xuuer完成签到,获得积分10
41秒前
Kao应助Go采纳,获得10
42秒前
43秒前
Ding发布了新的文献求助10
43秒前
十三碎完成签到,获得积分10
44秒前
龙辰完成签到,获得积分10
45秒前
小猪咪发布了新的文献求助10
46秒前
小四喜发布了新的文献求助10
47秒前
50秒前
忧郁的夜雪完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7272741
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8893648
关于积分的说明 18801193
捐赠科研通 6947127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3204910
关于科研通互助平台的介绍 2377027
邀请新用户注册赠送积分活动 2180260