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Nanometer-Sized MIL-101(Cr) Loaded with Metal Ions for Applications as a Nitrite Sensor with Enhanced Electrochemical Properties

亚硝酸盐 电化学 纳米 电化学气体传感器 水溶液中的金属离子 离子 材料科学 金属 纳米技术 无机化学 电极 化学 硝酸盐 冶金 复合材料 物理化学 有机化学
作者
Yuhua Dong,Fengkai Liu,Shengquan Liu,Feng Shen,Shuge Peng
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (14): 16620-16629 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c02634
摘要

In this work, iron ions, copper ions, and cobalt ions were introduced into the nanometer-sized Material of Institute Lavoisier (MIL)-101(Cr) using a simple impregnation technique to improve the electrochemical sensing performance for nitrite. The characterization results of scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed the successful preparation of octahedral MIL-101(Cr) and metal-ion-loaded MIL-101(Cr) with the size of about 300 nm. Electrochemical characterization unequivocally demonstrated that the electrochemical properties of the loaded nanometer-sized MIL-101(Cr) surpassed those of the original MIL-101(Cr). Notably, introducing iron ions into MIL-101(Cr) significantly enhanced the electrochemical properties. Consequently, a nitrite electrochemical sensor was constructed utilizing the superior electrochemical properties of the nanometer-sized MIL-101(Cr) loaded with iron ions. The proposed nitrite sensor exhibits a linear detection range from 2.5 μM to 11.4 mM, with a sensitivity of 179.9 μA mM–1 cm–2 and a detection limit of 0.21 μM. Additionally, the proposed nitrite sensor demonstrates exceptional anti-interference capability, repeatability, reproducibility, and stability and can also be applied to determine the nitrite content in sausage samples, further proving its efficacy and reliability for practical applications.
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