Multi-walled carbon nanotube (MWNT)

Multi-walled carbon nanotube (MWNT) is a fascinating
material made of concentric cylinders placed around a
common central hollow, with a spacing between the layers
close to that of the interlayer distance in graphite
(0.34 nm). MWNT is of great potential for a vast variety of
applications due to the unique structural, mechanical,
thermal, electrical and optical properties [6]. Moreover,
MWNT possesses subtle electronic properties and obvious
catalytic activity, prompting the investigation of their
applications in electrochemistry as novel electrode mate-rials [7–13].
The main objective of this work is to develop a sensi-tive, selective and convenient electrochemical method for
the determination of Pb
2+
using the unique properties of
MWNT and the favourable properties of Nafion. Nafion is
a perfluorinated sulphonated cation exchanger with high
cation exchange capacity and has been extensively used to
modify electrodes for purposes such as improving the
sensitivity and selectivity of the determination of positively
charged species.
In this work, a stable and homogeneous MWNT/Nafion
suspension was obtained by dispersing MWNT into ethanol
in the presence of 1% Nafion. A MWNT/Nafion composite
film was then coated onto a glassy carbon electrode (GCE)
surface after evaporating the ethanol, resulting in a uniform
and stable MWNT/Nafion film-modified GCE. The result-ing MWNT/Nafion film not only possesses the cationic
selectivity of Nafion but also exhibits the unique properties
of MWNT such as catalytic activity, strong adsorption
ability and high surface area. Therefore, the MWNT/Naf-ion film-modified GCE enhances the electrochemical
response of Pb
2+
and greatly improves the sensitivity and
selectivity for determining Pb
2+
.
2 Experimental
2.1 Reagents
MWNT was obtained from Shenzhen Nantotech Port Co.
Ltd. Nafion (5%) was purchased from Aldrich. Stock
solution of 1.00910
-2
mol L
-1
Pb
2+
was prepared by
dissolving Pb(NO3)2 (Shanghai Reagent Corporation,
China) into bidistilled water. Other chemicals used were of
analytical grade. All the chemicals were used without
further purification and the water was bidistilled.
2.2 Apparatus
Electrochemical experiments were carried out using a CHI
650B Electrochemical Workstation (CH Instrument, Aus-tin, TX). A conventional three-electrode system, consisting
of a MWNT/Nafion film-modified GC working electrode
(3.0 mm in diameter), a saturated calomel reference elec-trode (SCE) and a platinum wire counter electrode, was
employed.
Scanning electron microscopy (SEM) was performed
with a FEI-Quanta 200 microscope. Atomic absorption
spectrometric measurements were conducted with AA
6300 Atomic Absorption spectrophotometer (SHIMADZU,
Japan).
2.3 Preparation of MWNT/Nafion composite film-modified GCE
MWNT/Nafion suspension was achieved by adding 5.0 mg
MWNT in 10.0 mL, 1% Nafion ethanol solution and then
sonicating for 30 min. Before coating, a GCE (3 mm in
diameter) was polished with aluminium slurry, and then
sonicated in re-distilled water. The GCE surface was then
coated with 10.0lL MWNT/Nafion suspension, and
allowed to evaporate ethanol. The Nafion film was fabri-cated with the same procedure but without MWNT.
2.4 Determination of Pb
2+
Unless otherwise stated, pH 5.0 NaAc–HAc buffer
(0.1 mol L
-1
) was used as the supporting electrolyte.
Firstly, Pb
2+
was accumulated onto the surface of MWNT/
Nafion film-modified GCE and reduced to Pb under-1.00 V. Secondly, the reduced Pb was oxidized to Pb
2+
during the potential sweep from -1.00 to -0.30 V,
resulting in a stripping peak at -0.62 V. Finally, the
stripping peak current was measured for Pb
2+

Kết quả (Việt) 1:

Multi-tường cacbon nanotube (MWNT) là một hấp dẫnvật liệu làm bằng đồng tâm xi lanh đặt xung quanh mộtphổ biến rỗng Trung tâm, với một khoảng cách giữa các lớpđóng của khoảng cách interlayer trong than chì(0,34 nm). MWNT là của các tiềm năng lớn cho một loạt rộng lớn củaứng dụng do cấu trúc độc đáo, cơ khí,nhiệt, điện và quang học thuộc tính [6]. Hơn nữa,MWNT có tính chất điện tử tinh tế và rõ rànghoạt động xúc tác, khiến việc điều tra của họứng dụng trong điện hóa như tiểu thuyết điện cực mate-rials [7-13].Mục tiêu chính của công việc này là để phát triển một hoạt động cùng sensi, phương pháp điện hóa chọn lọc và thuận tiện nhấtxác định Pb2 +sử dụng các thuộc tính độc đáo củaMWNT và các thuộc tính thuận lợi của Nafion. Nafion làmột trao đổi cation sulphonated perfluorinated với caodung lượng trao đổi cation và đã được sử dụng rộng rãi đểSửa đổi các điện cực cho mục đích như cải thiện cácđộ nhạy và chọn lọc của việc xác định tích cựctính phí loài.Trong tác phẩm này, một ổn định và đồng nhất MWNT/NafionHệ thống treo được thu được bằng cách phân tán các MWNT vào ethanolsự hiện diện của 1% Nafion. Một hỗn hợp MWNT/Nafionbộ phim sau đó được phủ lên một điện cực cacbon như thủy tinh (GCE)bề mặt sau khi bay hơi dùng êtanol, kết quả trong đồng phụcvà ổn định MWNT/Nafion phim lần GCE. Kết quả-ing MWNT/Nafion phim không chỉ sở hữu các cationchọn lọc của Nafion, nhưng cũng có cuộc triển lãm các tính chất độc đáocủa MWNT chẳng hạn như chất xúc tác hoạt động, mạnh mẽ hấp phụkhả năng và diện tích bề mặt cao. Vì vậy, MWNT/Naf-ion lần phim GCE tăng cường các điện hóaphản ứng của Pb2 +và rất nhiều cải thiện sự nhạy cảm vàchọn lọc để xác định Pb2 +.2 thử nghiệm2.1 thửMWNT nhận được từ Thâm Quyến Nantotech Port coCông ty TNHH Nafion (5%) đã được mua từ Aldrich. Chứng khoángiải pháp của 1.00910-2Mol L-1PB2 +đã được chuẩn bị bởihòa tan Pb (NO3) 2 (Thượng Hải tinh khiết Corporation,Trung Quốc) vào bidistilled nước. Các hóa chất khác được sử dụng làphân tích lớp. Tất cả các hóa chất được sử dụng mà không cótiếp tục làm sạch và nước đã bidistilled.2.2 bộ máyĐiện hóa thí nghiệm đã được thực hiện bằng cách sử dụng một chí650B điện máy trạm (CH cụ, Aus-điền, TX). Một hệ thống ba-điện cực thông thường, bao gồmcủa một MWNT/Nafion phim-lần GC làm việc điện cực(3.0 mm đường kính), tham khảo một calomel bão hòa elec-trode (SCE) và một số lượt truy cập đĩa bạch kim dây điện cực,làm việc.Quét kính hiển vi điện tử (SEM) đã được thực hiệnvới một kính hiển vi phi-Quanta 200. Hấp thụ nguyên tửphổ đo đạc đã được tiến hành với AA6300 hấp thụ nguyên tử phối (SHIMADZU,Nhật bản).2.3 chuẩn bị của phần mềm ghi đĩa tổng hợp lần phim GCE của MWNT/NafionMWNT/Nafion đình chỉ đạt được bằng cách thêm 5.0 mgMWNT trong 10.0 mL, 1% Nafion ethanol giải pháp và sau đósonicating cho 30 phút. Trước khi lớp phủ, một GCE (3li trongđường kính) được đánh bóng bằng nhôm bùn, và sau đósonicated trong nước lại cất. Bề mặt GCE là sau đóphủ 10.0lL MWNT/Nafion đình chỉ, vàđược phép bay hơi cồn. Phim Nafion là fabri-cated với thủ tục tương tự nhưng không có MWNT.2.4 quyết tâm của Pb2 +Trừ khi được nêu, pH 5.0 NaAc-HAc bộ đệm(cách 0.1 mol L-1) đã được sử dụng như là chất điện phân hỗ trợ.Trước hết, Pb2 +tích lũy được lên bề mặt của MWNT /Nafion phim-lần GCE và giảm đến Pb dưới 1,00 V. Secondly, Pb giảm được ôxi hóa để Pb2 +trong các góc tiềm năng từ-1.00 đến-0.30 V,kết quả là một đỉnh cao bóc tại-0.62 V. Cuối cùng, cácbóc cao điểm hiện tại đã được đo cho Pb2 +

Kết quả (Việt) 2:

Ống nano carbon đa vách (MWNT) là một thú
vật làm bằng xi lanh đồng tâm được đặt xung quanh một
trung tâm phổ biến rỗng, với khoảng cách giữa các lớp
gần với khoảng cách xen trong graphite
(0,34 nm). MWNT là tiềm năng lớn cho một loạt rộng lớn của
các ứng dụng do các cấu trúc, cơ khí, độc đáo
tính chất nhiệt, điện và quang học [6]. Hơn nữa,
MWNT sở hữu tính chất điện tử tinh tế và rõ ràng
hoạt động xúc tác, thúc đẩy việc điều tra của họ
ứng dụng trong ngành điện như cuốn tiểu thuyết điện cực đời-rials [7-13].
Mục tiêu chính của việc này là để phát triển một nhạy-chính kịp thời, chọn lọc và thuận tiện điện phương pháp để
xác định Pb
2+
bằng cách sử dụng tính chất độc đáo của
MWNT và các tính chất thuận lợi của Nafion. Nafion là
một sunfonat hoá trao đổi cation perfluorinated với cao
khả năng trao đổi cation và đã được sử dụng rộng rãi để
thay đổi các điện cực cho các mục đích như cải thiện
độ nhạy và độ chọn lọc của việc xác định tích cực
loài phí.
Trong tác phẩm này, một MWNT ổn định và đồng nhất / Nafion
đình chỉ là thu được bằng cách phân tán MWNT thành ethanol
trong sự hiện diện của 1% Nafion. Một MWNT / Nafion hợp
phim sau đó được phủ lên một điện cực carbon thủy tinh (GCE)
bề mặt sau khi làm bay hơi ethanol, dẫn đến một thống nhất
và ổn định MWNT / Nafion phim biến đổi GCE. Các MWNT / Nafion phim kết quả-ing không chỉ sở hữu các cation
chọn lọc của Nafion nhưng cũng có những đặc tính độc đáo
của MWNT như hoạt động xúc tác, hấp phụ mạnh
khả năng và diện tích bề mặt cao. Vì vậy, các MWNT / Naf-ion phim biến đổi GCE tăng cường điện
phản ứng của Pb
2+
và cải thiện đáng kể độ nhạy và
độ chọn lọc để xác định Pb 2+. 2 Experimental 2.1 Thuốc thử MWNT được thu thập từ Thâm Quyến Nantotech Port Co. Ltd. Nafion (5%) đã được mua từ Aldrich. Cổ giải pháp của 1,00910 -2 mol L -1 Pb 2+ đã được chuẩn bị bằng cách hòa tan Pb (NO3) 2 (Thượng Hải Reagent Corporation, Trung Quốc) vào nước bidistilled. Các hoá chất khác được sử dụng là các loại phân tích. Tất cả các hóa chất được sử dụng mà không cần tinh chế thêm và các nước đã bidistilled. 2.2 Thiết bị thí nghiệm điện hóa được thực hiện bằng cách sử dụng một CHI 650B điện hóa Workstation (CH Instrument, Aus-tin, TX). Một hệ thống ba điện thông thường, bao gồm của một MWNT / Nafion GC điện cực làm việc bộ phim biến đổi (3,0 mm), một tham chiếu cực calomel bão hòa elec-Trode (SCE) và một dây bạch kim quầy điện, đã được sử dụng. Kính hiển vi điện tử quét ( SEM) đã được thực hiện với một FEI-Quanta 200 kính hiển vi. Hấp thụ nguyên tử đo quang phổ đã được tiến hành với AA 6300 hấp thụ nguyên tử quang phổ (SHIMADZU, Nhật Bản). 2.3 Chuẩn bị MWNT / Nafion hợp phim biến đổi GCE MWNT / Nafion đình chỉ đã đạt được bằng cách thêm 5,0 mg MWNT trong 10,0 ml, 1%, dung dịch Nafion ethanol và sau đó sonicating trong 30 phút. Trước khi sơn, một GCE (3 mm đường kính) được đánh bóng bằng nhôm bùn, và sau đó âm trong trong nước lại cất. Bề mặt GCE sau đó được bọc bằng 10.0lL MWNT / Nafion đình chỉ, và để bay hơi ethanol. Bộ phim đã được Nafion fabri-tạp với các thủ tục tương tự nhưng không có MWNT. 2.4 Xác định Pb 2+ Trừ khi có quy định khác, pH 5,0 NaAc-Hạc đệm (0,1 mol L -1) đã được sử dụng như chất điện hỗ trợ. Thứ nhất, Pb 2+ được tích lũy trên bề mặt của MWNT / Nafion phim biến đổi GCE và giảm đến Pb dưới 1,00 V. Thứ hai, Pb giảm được oxy hóa thành Pb 2+ trong quét tiềm năng từ -1.00 đến -0.30 V, dẫn đến một đỉnh cao tước tại -0,62 V. Cuối cùng, đỉnh tước hiện được đo cho Pb 2+