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
拉长的远山完成签到,获得积分10
刚刚
se完成签到,获得积分10
1秒前
明理觅风发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
涂山璟应助三百一十四采纳,获得10
2秒前
共享精神应助mof采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
复杂的方盒完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
在水一方应助靓丽的觅荷采纳,获得10
6秒前
笨笨晓蓝发布了新的文献求助10
6秒前
senli2018发布了新的文献求助10
7秒前
zhangkui发布了新的文献求助10
8秒前
老实的士萧应助senli2018采纳,获得10
8秒前
思源应助容荣采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助馍馍采纳,获得10
8秒前
玩命的书兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
烟台深海美少女完成签到,获得积分10
9秒前
Liora应助senli2018采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助陈doctor采纳,获得10
10秒前
墨哲发布了新的文献求助50
10秒前
CodeCraft应助潇洒芫采纳,获得10
11秒前
我怎么还没买到合适裤子完成签到,获得积分10
12秒前
哎呀哎呀完成签到,获得积分10
13秒前
Lucas应助心cxxx采纳,获得10
14秒前
笨笨晓蓝完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
乐乐应助小李采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
暮秋时雨完成签到,获得积分10
16秒前
顾矜应助yyy采纳,获得10
17秒前
丘比特应助松林采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助玄xuan采纳,获得10
18秒前
19秒前
20秒前
容荣发布了新的文献求助10
20秒前
谦让不二发布了新的文献求助10
20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 6439728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253611
关于积分的说明 17567315
捐赠科研通 5497817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899368
邀请新用户注册赠送积分活动 1876189
关于科研通互助平台的介绍 1716646