Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
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Abstrakt

Ein elektrochemischer Sensor basierend auf vernetztem Polyanilin/G-MWCNTS Kern-Schale-Nanokomposit zur Spurenbestimmung von Chlorphenol in Wasserproben

Mahmoud A. Hussein

Als Fortsetzung unserer Studien[1-4] wurde ein effizienter elektrochemischer Sensor auf Basis von vernetztem Polyanilin (CPA)/G-MWCNTS Kern-Schale-Nanokomposit (NCs) zur Spurenbestimmung von Chlorphenol in Wasserproben in Gegenwart einer Vielzahl von Kohlenstoffnanomaterialien (CNMs) entwickelt. CPA wurde durch chemische oxidative Copolymerisation von PANI und p-Phenylendiamin (PPDA) mit Triphenylamin (TPA) in Gegenwart verschiedener CNM-Materialien hergestellt. Zu den CNMs gehören Graphen (G), einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs), mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTs), (G-SWCNTs) und (G-MWCNTs). Die Morphologie, Struktur, elektrischen, thermischen und elektrochemischen Eigenschaften der NCs wurden mit verschiedenen Techniken untersucht, darunter FTIR, XRD, RAMAN, SEM, TEM, TGA und Sensormessungen. Die Bildungswärme des CPA-Monomers aus TPA, PPDA und Anilin (ANI) wurde mithilfe der Dichtefunktionaltheorie (DFT) ermittelt. Die NCs von G-MWCNTs zeigen eine höhere Affinität zur Oxidation von Chlorphenolen (CPHs) als Glaskohlenstoffelektroden (GCE), CPA/GCE und die anderen NCs. Die Differenzpulsvoltammetrie (DPV) wurde zur Spurenbestimmung von 2,4-Dichlorphenol (2,4-DCP) verwendet. Unter optimalen Bedingungen war der Spitzenstrom von 2,4-DCP proportional zu seiner Konzentration im Bereich von 0,05 bis 0,6 µmolL ^-1 . Die Nachweisgrenze lag bei 7,6 nmolL ^-1 . Die Methode wurde erfolgreich zur Bestimmung von 2,4-DCP in Fischzuchtwasser mit zufriedenstellenden Rückgewinnungsraten eingesetzt. Die vorgeschlagene Methode ist für Wasserproben aufgrund ihrer kurzen Analysezeit, schnellen Reaktion, hohen Empfindlichkeit und hervorragenden Selektivität bei guter Reproduzierbarkeit von Vorteil.