Single-Atom Iron Boosts Interfacial Oxygen Reduction for Self-Powered Photoelectrochemical Biosensing

光电阴极 化学 光电流 生物传感器 氧化还原 阴极保护 纳米技术 光化学 化学工程 电极 电化学 无机化学 光电子学 材料科学 电子 物理化学 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Qianqian Cai,Hongkun Li,Zhikang Li,Guifen Jie
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (32): 17580-17588 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c02638
摘要

The sluggish interfacial reaction of the photocathode seriously hinders the application of self-powered photoelectrochemical (PEC) systems. In order to solve the above problem, iron single-atom catalysts (Fe SACs) were used to accelerate the oxygen reduction reaction (ORR) at the photocathode interface. It made dissolved oxygen and water circulate efficiently between the photoanode Bi2S3 and the photocathode Cu2O/Cu3SnS4 interface, inhibited photogenerated carrier recombination, and greatly enhanced the cathodic photocurrent. Furthermore, the excellent conductivity of Fe SACs could further accelerate interface electron transfer and improve the efficiency of the self-powered PEC system. As a proof-of-concept application, a self-powered PEC biosensor with Fe SAC interface regulation was developed to detect microcystin-LR (MC-LR). MC-LR bound to its aptamer for the quantitative release of mesoporous silicon-encapsulated l-cysteine (l-Cys). At this stage, Fe SACs would react with the sulfhydryl group of l-Cys to form a complex, blocking the active sites of Fe SACs and significantly reducing the cathodic photocurrent to achieve sensitive detection of MC-LR. In summary, this work used SACs to accelerate interfacial redox reactions, significantly improve the efficiency of a self-powered PEC system, and open up a path for the detection of water pollutants.
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
传奇3应助sy采纳,获得10
1秒前
共享精神应助杨行肖采纳,获得10
1秒前
英姑应助Darling采纳,获得10
2秒前
传奇3应助YZY采纳,获得10
2秒前
Lucas应助HH采纳,获得10
2秒前
哒丝萌德发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
无心的思山关注了科研通微信公众号
3秒前
隐形曼青应助zhong采纳,获得10
4秒前
joshar发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
汉堡包应助肉卷采纳,获得10
5秒前
归海一刀给归海一刀的求助进行了留言
6秒前
明理背包完成签到,获得积分10
6秒前
呜呜呜完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
blue发布了新的文献求助10
7秒前
李爱国应助蟹黄味采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
Docline应助我服有点黑采纳,获得500
8秒前
8秒前
噜噜米完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
LG发布了新的文献求助10
9秒前
小二郎应助yiyiyi采纳,获得10
9秒前
10秒前
所所应助liu采纳,获得10
10秒前
愤怒的小鸽子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
慕青应助曾经二娘采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
malan发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5769365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5579538
关于积分的说明 15421436
捐赠科研通 4903042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2638103
邀请新用户注册赠送积分活动 1586002
关于科研通互助平台的介绍 1541075