ЗЕЛЕНА ПІДГОТОВКА ОДНОСТІННИХ ВУГЛЕВОВИХ НАНОТРУБОК / НАНОКОМПОЗИТІВ ЗОЛОТА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ НА ВИЯВЛЕННЯ СИНЬОГО ІНДИГО

Заголовок (англійською): 
GREEN PREPARATION OF SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES/GOLD NANOCOMPOSITES AND STUDY ON THE DETECTION OF INDIGO BLUE
Автор(и): 
Cheng Weihua
Ключові слова (укр): 
одностінні вуглецеві нанотрубки; наночастинки золота; синій індиго; електрохімічний датчик
Ключові слова (англ): 
Single-walled carbon nanotubes; Gold nanoparticles; Indigo blue; Electrochemical sensor
Анотація (укр): 
Одностінні вуглецеві нанотрубки (ОСВНТ) привертають все більше уваги завдяки своїй унікальній структурі та чудовим властивостям. У цій роботі нанокомпозити з одностінними вуглецевими нанотрубками / золотом (SWNTs / Au) були виготовлені стійким і простим методом, а на основі цих нанокомпозитів створено високочутливий датчик синього кольору індиго. Результати засвідчили, що оптимальний рН синього індиго (IB) становив 5, а оптимальний час збагачення становив 270 с. Реакцію контролювали поверхневою адсорбцією. Унікальна особливість цього методу полягає в тому, що в процесі приготування не додаються токсичні відновники або поверхнево-активні речовини, що є екологічно чистим і чутливим до виявлення індиго синього на основі модифікованого нанокомпозитним електродом. У порівнянні з наноматеріалами золота, одностінні вуглецеві нанотрубки-золоті нанокомпозити більш чутливі до синього індиго. Порівнюючи поточні сигнали відповіді різних значень рН, як досліджуваний розчин було вибрано 0,1 моль / LPBS розчин з рН = 5. Коли час збагачення досягає 270 с, IB, адсорбований на поверхні електрода, має тенденцію до насичення, тому оптимальний час збагачення становить 270 с. Наведені експерименти доводять, що нанокомпозитний матеріал має добру електрокаталітичну здатність щодо індиго синього, а межа виявлення (3S/N) становить 0,02 мкмоль/л. Модифікований електрод має короткий час відгуку, широкий лінійний діапазон, низьку межу виявлення, добру селективність і високу стабільність.
Анотація (англ): 
Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) have attracted more and more attention due to their unique structure and excellent properties. In this paper, single-walled carbon nanotubes /gold (SWNTs/Au) nanocomposites were prepared by a green and simple method, and a highly sensitive indigo blue sensor was constructed based on the nanocomposites. The results showed that the optimum pH of indigo blue (IB) was 5 and the optimum enrichment time was 270s. The reaction was controlled by surface adsorption. The unique feature of this method is that no toxic reducing agents or surfactants are added during the preparation process, which is environmentally friendly and sensitive to the detection of IB based on the nanocomposite modified electrode. Compared with gold nanomaterials, single-wall carbon nanotube-gold nanocomposites are more sensitive to IB. Comparing the current response signals of different pH values, 0.1mol/LPBS solution with pH=5 was selected as the test solution. When the enrichment time reaches 270s, the IB adsorbed on the electrode surface tends to be saturated, so the optimal enrichment time is 270s. The above experiments show that the nanocomposite material has a good electrocatalytic ability for IB, and the detection limit (3S/N) is 0.02μmol/L. The modified electrode has a short response time, a wide linear range, a low detection limit, good selectivity and high stability.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 48, 2021
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Управление развитием сложных систем, номер 48, 2021
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, Number 48, 2021
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
21.pdf
Дата публікації: 
28 Ноябрь 2021
Номер збірника: 
48
Розділ: 
УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ
Університет автора: 
Yancheng Polytechnic College, School of Medicine and Health, China
Литература: 
  1. Cheng, H M, Li, F, Su, G et al. (1998). Large-scale and low-cost IBnthesis of single-walled carbon nanotubes by the catalytic pyrolysis of hydrocarbons. [J]. Appl Phys Lett, 72(25), 3282–3284.
  2. Journet, M. K., Bernier, C. (1997). Large scale production of sing lewalled carbon nanotubes by the electricarc technique. [J]. Nature, 388, 756.
  3. Iijima, S. (1991). Helical microtubules of graphitic carbon. [J]. Nature, 354–356.
  4. Thess, A., Lee, R., Nikolaev, P., Dai, H. (1996). Crystalline Ropes of Metallic Carbon Nanotubes. [J]. Science, 273(5274), 483–487.
  5. Colomer, J. F., Bister, G., Willems, I. et al. (1999). Ibn thesis of single-welled carbon nanotubes catalytic decomposition of hydrocarbons. [J]. Chem. Commun., 1343–1344.
  6. Sun, L. F., Mao, J. M., Pan, z. W. et al. (1999). Growth of straight nanotubes with a cobalt-nickel catalyst by chemical vapor deposition. [J]. Appl. Phys. Lett., 74, 644–646.
  7. Chang, T. (2008). Dominoes in Carbon Nanotubes. [J]. Phys. Rev. Lett., 101(17), 5501.
  8. Terrones, M., Hsu, W. K., Hare, J. P. (1996). Metal particle catalysed production of nanoscale BN structures. [J]. Chem Phys Lett, 259, 568-573.
  9. Li, Y. L., Yu, Y. D, liang, Y. (1997). A novel method for IBnthesis of carbon nanotubes: Low temperature solid pyrolysis. [J]. J Mater Res, 12, 1678–1680.
  10. Vander Wal, R L., Ticich, T M., Curtis, V E. (2000). Diffusion flame IBnthesis of single-walled carbon Nanotubes. J. Chem Phys Lett, 323(3), 217-223.
  11. Conway, B. E. (1999). Electrochemical supercapacitors, scientific fundamentals and technological applications. Kluwer Academic Publishers, Plenum Press, New York, 321, 56–60.
  12. Stoller, M. D., Park, S., Zhu, Y., An, J., Ruoff, R. S. (2008). Graphene-based ultracapacitors. [J]. Nano Lett., 8,
    3498–3502.