Au(111)를 사용한 수질 오염 물질 센서 개선

신규 연구 뉴멕시코 대학의 페르난도 가르존 교수가 이끄는 연구팀이 미국화학회지에 발표한 논문은 수질 오염 물질 센서를 개선하기 위한 새로운 전략을 보여줍니다. 이 새로운 접근 방식은 전극에 고도로 배향된 금(111) 박막을 사용하여 감지 표면을 재설계하고 감도를 향상시키는 것입니다.

새로운 접근 방식은 감도를 향상시키기 위해 금(111) 박막을 사용하는 것입니다.

이 논문에서 가르존 교수와 그의 팀은 금 전극 표면에서 수성 비소인 As(III)의 흡착과 탈착을 조사하기 위해 순환 전압계와 전기 화학적 박리 전압계 기술을 설명합니다.

금(111) 표면은 고도로 질서정연하고 평평하기 때문에 재료 과학에서 가장 많이 연구되는 표면 중 하나입니다. 연구자들은 원자 단위의 구조를 통해 화학 및 양자역학 지식을 활용하여 전자가 표면에서 어떻게 움직이는지 이해하고, 다양한 응용 분야에서 표면의 특성을 개선할 수 있는 방법에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

연구진은 단결정에서 고도로 배향된 금(Au(111))의 성능을 플래티퍼스 테크놀로지스에서 제조한 박막 표면과 비교했습니다. 연구진은 이러한 표면이 물 속의 비소 검출 능력이 향상되었음을 발견했습니다.

전기 화학 센서는 수원의 오염 물질을 빠르게 감지하는 데 사용할 수 있습니다.

전기화학 센서는 물과 측정 장치 사이의 전도체 역할을 하는 전극과 시료에 존재하는 오염 물질을 인식하는 감지 물질로 구성됩니다. 이러한 센서는 수원의 오염 물질을 빠르게 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 센서는 비용이 저렴하고 휴대용 전자기기와 호환됩니다. 또한 다른 유형의 화학 센서에 비해 많은 장점이 있습니다:

• 반응이 빠르고 강력합니다. 목표 분석 물질(예: 비소)이 금과 접촉하면 전극이 전기 신호를 생성합니다. 이 신호를 시간 경과에 따라 측정하여 물 샘플에 목표 분석물질이 얼마나 있는지 확인할 수 있습니다.
• 손쉬운 확장성. 전기화학 센서는 인쇄, 성형, 미세 가공과 같은 기술을 사용하여 대규모로 대량 생산할 수 있습니다.
• 저렴한 비용. 전기화학 센서에 필요한 재료는 저렴하고 널리 구할 수 있기 때문에 제작 비용도 저렴합니다. 또한 크기가 작아 주머니나 가방에 넣을 때 부피가 커지거나 불편함 없이 여러 대를 한꺼번에 휴대할 수 있습니다.

플래티퍼스 테크놀로지스는 매우 평평한 표면의 금(111)을 제공합니다.

플래티퍼스 테크놀로지스는 표준 제작 방법을 사용하여 다음과 같은 제품을 제작합니다. Au(111)의 매우 평평한 표면 이상적인 표면과의 편차가 1nm 미만으로 거의 원자 단위로 평평합니다. 이는 표면의 분자나 원자의 방향을 정밀하게 제어해야 하는 모든 애플리케이션에 중요합니다. 예를 들어, 이러한 초평평한 표면은 수질 오염 물질을 감지하는 센서나 소변, 혈장 등 체액에서 소량의 포도당 및 기타 유기 화합물을 감지하는 초고감도 센서를 제작하는 데 매우 적합합니다.

결론

결론적으로 저자는 수자원에서 가장 치명적인 독소 중 하나인 비소에 매우 민감한 전기화학 센서의 설계를 시연합니다. 이 새로운 플랫폼은 실제 환경에서 오염 물질을 더 빠르고 정확하게 감지할 수 있게 해줄 것입니다. 이 기사에 대해 자세히 알아보려면 다음을 방문하세요. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.2c05541