A Sulfur-Containing Capsule-Based Metal-Organic electrochemical sensor for Super-Sensitive capture and detection of multiple Heavy-Metal ions

检出限 电化学 水溶液中的金属离子 X射线光电子能谱 化学 金属有机骨架 金属 水溶液 电极 物理化学 吸附 化学工程 有机化学 色谱法 工程类
作者
Feifei Wang,Chang Liu,Jin Yang,Hong‐Liang Xu,Wen‐Yuan Pei,Jian‐Fang Ma
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:438: 135639-135639 被引量:116
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135639
摘要

Development of an effective way for super-sensitive capture and sensing of heavy metal ions (HMIs) is a great challenge because they are extremely toxic to public health and environment. Herein, a new sulfur-containing nano-capsule-based electrochemical metal–organic framework (MOF) sensor [Co2(TMC4R)(1,4-BDC)2(μ2-H2O)]·3DMF·CH3OH·5CH3CN·H2O (Co-TMC4R-BDC) was designed for capture and detection of HMIs in aqueous solutions (TMC4R = tetra(4-mercaptopyridine)calix[4]resorcinarene, 1,4-BDC = 1,4-benzenedicarboxylic acid and DMF = N,N’-dimethylformamide). Remarkably, the designed MOF sensors exhibited excellent capture and detection performances for HMIs under the optimal experimental condition. The wide linear ranges of 0.05–12.0, 0.05–13.0, 0.1–17.0 and 0.75–18.0 μM are obtained for Cu2+, Pb2+, Cd2+ and Hg2+, respectively. The corresponding limit of detection (LOD) values are 13, 11, 26, and 18 nM, respectively. Particularly, the LOD values for Cu2+, Pb2+ and Cd2+ are lower than the standard drinking water ones from the World Health Organization. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed that the exposed S atoms of the nano-capsule units effectively captured HMIs through the complexation between S atoms and HMIs. Further, density functional theory (DFT) calculations indicated the presence of cation···π interactions between phenyl rings and HMIs. Thereby, the synergistic effects accomplished the effective capture and sensitive detection of HMIs. This work provides a feasible strategy for the capture and electrochemical detection of HMIs in an aqueous solution with the sulfur-containing MOF sensors.
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
wxq发布了新的文献求助10
刚刚
tiptip应助啊啊采纳,获得30
刚刚
寒冷涵菡完成签到,获得积分20
刚刚
科目三应助我乐个奇采纳,获得10
1秒前
细腻巧凡完成签到,获得积分10
1秒前
露亮发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
hhxy发布了新的文献求助10
3秒前
SSTT完成签到 ,获得积分10
3秒前
如意的天磊完成签到,获得积分10
4秒前
宇文冥幽发布了新的文献求助10
4秒前
可爱的函函应助XxxxxtPuCO采纳,获得10
5秒前
星星点灯应助六六采纳,获得30
5秒前
gaoyuanze完成签到,获得积分20
5秒前
实现所有完成签到 ,获得积分10
5秒前
m彬m彬发布了新的文献求助10
6秒前
janeZ完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李开心发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Sea_U应助球状闪电采纳,获得30
7秒前
7秒前
方羽发布了新的文献求助10
7秒前
科目三应助医院的孩子采纳,获得10
8秒前
Echo发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
suwu发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐应助帆帆采纳,获得10
9秒前
anqi6688发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助千羽采纳,获得10
10秒前
12秒前
王霖发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
科研通AI6.3应助hhxy采纳,获得10
13秒前
13秒前
lisbattery发布了新的文献求助10
14秒前
superchen发布了新的文献求助10
14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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253123
关于积分的说明 17565077
捐赠科研通 5497366
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899209
邀请新用户注册赠送积分活动 1875880
关于科研通互助平台的介绍 1716605