Журнал электротехники и электронных технологий

Раскрытие микробиологически-влияющей коррозионной инженерии для преобразования повреждений в преимущества: текстильный датчик для обнаружения H2O2 в клинических условиях

Мухаммад Асиф

С продолжающимся ростом исследовательских интересов в области экономичных электрокатализаторов, преобразование повреждений в преимущества для подготовки полезных электродных материалов является идеальной стратегией для достижения целей. Коррозионная инженерия преобразует вредные коррозионные процессы в высокоэффективные каталитические наноструктуры. В этой работе мы разрабатываем недорогую, масштабируемую стратегию коррозионной инженерии для преобразования с добавленной стоимостью недорогих железных субстратов в высокоэффективный Cu-Fe(OH)2-FeS, нанесенный на гибкий электрод из полиэфирной ткани (PCF) с помощью процесса химического осаждения в сочетании с продуктом коррозии, полученным с помощью микробов. Анаэробные сульфатредуцирующие бактерии (SRB), преобразующие сульфат в сульфид, играют жизненно важную роль в выполнении конструкции электрода Cu-Fe(OH)2-FeS/PCF, который демонстрирует высокую электрохимическую сенсорную производительность для H2O2 с широким линейным диапазоном и низким пределом обнаружения 0,2 нМ (S/N = 3). Повышенная активность возникает из-за плотно нанесенных нанолистов оксидов/гидроксидов переходных металлов, множества поверхностных активных участков и синергетического эффекта между видами Cu-Fe(OH)2 и FeS. Что еще более важно, ионы S2−, выступающие в качестве сокатализатора, как было обнаружено, непрерывно подпитывают электроны во время восстановления Fe(III) и Cu(II), что ускоряет окислительно-восстановительные циклы Fe(III)/Fe(II) и Cu(II)/Cu(I), еще больше усиливая электрокаталитическое восстановление H2O2. Благодаря высокой чувствительности, электрод Cu-Fe(OH)2-FeS/PCF также был практически применен в реальном времени in vitro для отслеживания H2O2, выделяемого из различных нормальных и человеческих линий клеток рака мозга, а также для чувствительного обнаружения in situ H2O2, выделяемого из опухолевых тканей человеческого мозга. Эта работа представляет собой хороший способ преодоления разрыва между раздражающей традиционной коррозионной инженерией и новыми электрохимическими технологиями.