journal article·2025-01Open access

Modulating NFO@N‐MWCNTs/CC Interfaces to Construct Multilevel Synergistic Sites (Ni/Fe‐O‐N‐C) for Multi‐Heavy Metal Ions Sensing

Zhijun Wu, Huan Cheng, Lijia Xu, Qingxu He, Xin Kou, Yuchao Wang, Hui Huang, Yongpeng Zhao

Advanced Functional Materials· Volume 35· Issue 2

Abstract

Abstract A hierarchical heterogeneous composite electrode of NiFe2O4@nitrogen‐doped multi‐walled carbon nanotubes/carbon cloth (NFO@N‐MWCNTs/CC) is prepared via a dip‐coating method, followed by a hydrothermal process. The flexible carbon cloth (CC) substrate provides robust support and the cross‐linked nitrogen‐doped multi‐walled carbon nanotubes (N‐MWCNTs) on the CC form a highly porous network with a large specific area that facilitates electron‐transfer. The stable support strengthens the framework and prevents pore structure disorder within the porous network, that could lead to the structural instability of the active sites. The decorated NiFe2O4 nanoparticles offer abundant active sites for enhanced electrocatalytic activity. Benefiting from the synergistic effect of the 3D hierarchical heterogeneous microstructure and multilevel bimetallic oxide active site (Ni/Fe‐O‐N‐C) constructs, the NFO@N‐MWCNTs/CC electrode achieves stable detection of multiple heavy metal ions (HMIs) with high reproducibility. The modified electrode allowed stable detection of multiple heavy metal ions with high reproducibility. The sensitivities of the electrode for Cd(II), Pb(II), Bi(III), and Hg(II) are 344.98, 441.02, 176.484, and 371.099 µA µm−1, respectively. The assay recoveries ranged from 95.3% to 106.8%, highlighting its practical applicability. This study provides innovative composites and theoretical insights to facilitate further advances in the simultaneous high‐performance detection of heavy metal ions.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Analytical Chemistry and Sensors · Electrochemical Analysis and Applications · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

College of Mechanical and Electrical Engineering Sichuan Agricultural University Ya'an 625000 China

School of Physics Dalian University of Technology Dalian Liaoning 116024 China

College of Resource Sichuan Agricultural University Chengdu 610000 China

Funding

Natural Science Foundation of Sichuan Province · National Natural Science Foundation of China

References (94)

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