Sensor electroquímico a base de biochar dopado con nitrógeno altamente conductor y adsorptivo para la detección...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Ciencia de Materiales
• Química Analítica

Sus antecedentes:

• El bisfenol A (BPA) es un disruptor endocrino que se encuentra en el medio ambiente.
• El desarrollo de métodos sensibles y rentables para la detección de BPA es crucial para el medio ambiente y la salud pública.
• Los sensores existentes a menudo dependen de materiales caros o carecen de suficiente sensibilidad y estabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sensor electroquímico sensible y rentable para la detección de bisfenol A (BPA).
• Utilizar biochar bifuncional dopado con nitrógeno (NBC) como material de detección.
• Evaluar el rendimiento, la estabilidad y la aplicabilidad del sensor en muestras ambientales reales.

Principales métodos:

• Se sintetizó biochar bifuncional dopado con nitrógeno (NBC) utilizando biomasa modificada con urea.
• Se fabricó un sensor electroquímico 3NBC/Electrodo de Carbono Vítreo (GCE).
• Se emplearon técnicas de caracterización electroquímica y análisis de Teoría de Funcionales de Densidad (DFT).
• Se validó la detección de BPA en muestras de agua ambiental utilizando Cromatografía Líquida de Alto Rendimiento (HPLC).

Principales resultados:

• El NBC exhibió una mayor área superficial, volumen de poros y densidad electrónica.
• El sensor logró un bajo límite de detección de 1,75 nM y un amplio rango de respuesta lineal (0,005-25 μM).
• El sensor demostró una excelente estabilidad, reproducibilidad y resistencia a la interferencia, superando a muchos sensores a base de metales.
• Se confirmó la detección exitosa de BPA en muestras de agua ambiental.

Conclusiones:

• El dopaje con nitrógeno en el biochar mejora significativamente la conductividad y el rendimiento electroquímico.
• El sensor desarrollado a base de NBC ofrece una plataforma de bajo costo, robusta y confiable para la detección de BPA.
• Este enfoque tiene un potencial significativo para la monitorización ambiental y el desarrollo de sensores electroquímicos avanzados.