Sensor fotoeletroquímico baseado em dióxido de titânio/tubos de nanotubos de carbono para detecção rápida de clorofila

DU Xin-yue ,  

LIU Hao ,  

XIONG Cheng-yi ,  

ZHANG Xiu-hua ,  

CHEN Miao-miao ,  

摘要

Este estudo visa construir um sensor fotoeletroquímico (PEC) com uma sonda fotoativa baseada em dióxido de titânio/tubos de nanotubos de carbono (TiO2/CNTs) para a detecção rápida e quantitativa da clorofila (Chl) em plantas. A sonda composta TiO2/CNTs foi preparada por mistura ultrassônica, examinando a morfologia, estrutura e capacidade de resposta do foto-corrente do material composto TiO2/CNTs; utilizando vidro condutor de óxido de estanho dopado com flúor (FTO) como substrato, a sonda TiO2/CNTs foi modificada sobre o FTO para construir um eletrodo sensor PEC. A resposta da foto-corrente a diferentes concentrações de Chl permitiu a análise quantitativa de Chl. Os resultados mostraram que: a rede unidimensional de CNTs entrelaça-se sobre a superfície de várias nanopartículas esféricas de TiO2 formando uma estrutura composta em rede contínua, a boa condutividade dos CNTs promove a separação e o transporte dos portadores fotoinduzidos no TiO2, aumentando assim a resposta da foto-corrente; com base na coordenação entre a ligação C=O na molécula de Chl e Ti4+ na superfície do TiO2, e nas características de fotosensibilização da Chl, o sensor PEC apresenta uma boa relação linear de Chl na faixa de concentração de 10,0 a 500,0 µmol/L, com limite de detecção de 5,3 µmol/L, mostrando ainda excelente seletividade, estabilidade e reprodutibilidade. O sensor PEC foi utilizado para a detecção rápida do conteúdo de Chl em amostras reais de espinafre e validado por comparação com resultados de espectrofotometria UV-visível, apresentando boa consistência, oferecendo uma nova via técnica para a detecção quantitativa rápida da clorofila em plantas.

关键词

clorofila; dióxido de titânio; tubos de nanotubos de carbono; fotoeletroquímica

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