Sensores electroquímicos basados en membranas grabadas por pista para la detección de iones de metales raros
Autores: Zhumanazar, Nurdaulet; Yeszhanov, Arman B.; Melnikova, Galina B.; Zhumazhanova, Ainash T.; Chizhik, Sergei A.; Korolkov, Ilya V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sensores electroquímicos basados en membranas grabadas por pista para la detección de iones de metales raros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Sensores electroquímicos
Membranas grabadas por pista de PET
Copolimerización fotográfica
N-vinilformamida
Trimetilolpropano trimetacrilato
Iones de tierras raras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Se han desarrollado sensores electroquímicos basados en membranas de poliéster tereftalato grabadas por pistas (PET TeMs) modificadas mediante copolimerización fotograft de N-vinilformamida (N-VFA) y trimetilolpropano trimetacrilato (TMPTMA). La modificación, estructura y propiedades de las PET TeMs modificadas fueron caracterizadas exhaustivamente utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM), análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), mediciones de permeabilidad de gases y análisis de ángulo de contacto. Se logró una modificación óptima de la membrana utilizando C = 10% (N-VFA), 60 minutos de irradiación UV y una distancia de lámpara UV de 10 cm. Además, las membranas modificadas se implementaron en una configuración de dos electrodos para la determinación de iones de Eu, Gd, La y Ce mediante voltametría de stripping anódico de onda cuadrada (SW-ASV). Los sensores exhibieron un rango de detección lineal de 10 M a 10 M, con límites de detección de 1.0 x 10 M (Eu), 6.0 x 10 M (Gd), 2.0 x 10 M (La) y 2.5 x 10 M (Ce). Los resultados demostraron una mejora significativa en la respuesta electroquímica debido a la estructura de PET TeMs-g-N-PVFA-TMPTMA injertada, y el sensor mostró aplicabilidad práctica y un rendimiento consistente en la detección de iones de tierras raras en agua del grifo.
Descripción
Se han desarrollado sensores electroquímicos basados en membranas de poliéster tereftalato grabadas por pistas (PET TeMs) modificadas mediante copolimerización fotograft de N-vinilformamida (N-VFA) y trimetilolpropano trimetacrilato (TMPTMA). La modificación, estructura y propiedades de las PET TeMs modificadas fueron caracterizadas exhaustivamente utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM), análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), mediciones de permeabilidad de gases y análisis de ángulo de contacto. Se logró una modificación óptima de la membrana utilizando C = 10% (N-VFA), 60 minutos de irradiación UV y una distancia de lámpara UV de 10 cm. Además, las membranas modificadas se implementaron en una configuración de dos electrodos para la determinación de iones de Eu, Gd, La y Ce mediante voltametría de stripping anódico de onda cuadrada (SW-ASV). Los sensores exhibieron un rango de detección lineal de 10 M a 10 M, con límites de detección de 1.0 x 10 M (Eu), 6.0 x 10 M (Gd), 2.0 x 10 M (La) y 2.5 x 10 M (Ce). Los resultados demostraron una mejora significativa en la respuesta electroquímica debido a la estructura de PET TeMs-g-N-PVFA-TMPTMA injertada, y el sensor mostró aplicabilidad práctica y un rendimiento consistente en la detección de iones de tierras raras en agua del grifo.