氧化铁纳米颗粒尺寸与形貌调控对电化学动力学及氯霉素与4-硝基酚传感性能的影响研究

本研究系统探讨了氧化铁纳米颗粒（IO NPs）尺寸与形貌对其电化学动力学行为及传感性能的调控机制，发现立方体形大尺寸NPs凭借更大比表面积、更高电荷迁移率和更多结构缺陷与电活性位点，显著提升了对氯霉素（CAP）和4-硝基酚（4-NP）的检测灵敏度（LOD低至0.28?μM和0.305?μM），为设计高性能电化学传感器提供了新策略。

　　

亮点

化学品与电解质

分析级原料包括：乙酰丙酮铁(III)（Fe(acac)₃, 99.9%）、1-十八烷醇（OCD-ol, 95%）、油酸（OA, 90%）、油胺（OM, 70%）、1-十八烯（ODE, 90%）、二苄醚（DBE, 98%）、无水乙醇和正己烷，均购自Sigma-Aldrich公司，直接使用未进一步纯化。电解质溶液采用NaCl、KCl、Na₂HPO₄•12H₂O和KH₂PO₄（Sigma-Aldrich）配制。

结构与形貌表征

通过XRD图谱（图1a）解析样品晶体结构，所有IO样本衍射峰（30.1°、35.5°、43°、53.6°、57°、62.5°）与面心立方结构IO标准卡（JCPDS No. 65–3107）匹配，归属（220）、（311）、（400）、（422）、（511）和（440）晶面，确认空间群为Fd3m。

结论

电化学活化后的IO NPs修饰丝网印刷电极（SPE）被证明是检测可还原分析物（如CAP和4-NP）的高效传感平台。基于CV和DPV测量，该传感器具备简单、灵敏、易制备优势。不同尺寸IO NPs的修饰显著改善电极表面特性，带来一系列重要性能提升。

作者贡献声明

Hoang Van Thanh：验证、方法开发、研究执行；Tuyet Nhung Pham：原始稿件撰写、验证、项目管理、概念设计；Ong Van Hoang：方法开发、研究执行；Le Thi Thanh Tam：方法开发、研究执行、数据分析；Nguyen Le Nhat Trang：方法开发、研究执行、数据分析；Le Trong Lu：监督、方法开发、数据分析；Anh-Tuan Le：稿件修订、监督、概念设计。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究的财务利益或个人关系冲突。

致谢

本研究获越南Phenikaa大学资助（项目号PU2023–1-A-20），电化学测试由Phenikaa大学NEB实验室支持。