Synthesis of nanoporous silver nanowires as electrochemical H2O2 sensor

Precyzyjne określenie niewielkich ilości nadtlenku wodoru jest bardzo ważnym zagadnieniem w wielu dziedzinach nauki. W literaturze opisywane są różne metody wykrywania i oznaczania H2O2. Spośród nich, najbardziej obiecujące są metody elektrochemiczne, które są dokładne, szybkie i tanie. Obecnie najbardziej typowe elektrody stosowane do oznaczania nadtlenku wodoru to elektrody enzymatyczne. Niestety ich wadą jest niska trwałość chemiczna. Jedną z najbardziej obiecujących strategii jest zastąpienie "standardowych" elektrod materiałami nanostrukturalnymi. Wstępne wyniki wskazują, że elektrody nanostrukturalne mogą dawać powtarzalne wyniki nawet pomimo długotrwałego użytkowania. Celem pracy była opracowanie metody otrzymywania porowatych nanodrutów Ag w procesie elektrochemicznego osadzania stopu Ag-Zn w nanoporowatych membranach, a następnie selektywne wytrawienie Zn w 5% roztworze kwasu siarkowego(VI). W pierwszym etapie zoptymalizowano warunki syntezy nanodrutów, takie jak: rodzaj użytej matrycy, skład elektrolitu, warunki elektrolitycznego osadzania oraz czas trawienia. Morfologie otrzymanych struktur i ich skład scharakteryzowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS). Tak otrzymane materiały badano jako amperometryczne sensory nadtlenku wodoru.

Precise determination of small amounts of hydrogen peroxide is a very important issue in the field of many as areas of chemistry, biology and medicine. Various methods for the detection and determination of H2O2 such as titration, have been reported in the literature. Among them, the most promising strategies are based on electrochemical methods that offer high accuracy, reliability and can give results quickly and at low cost. Up to now, the most common electrodes used for the determination of hydrogen peroxide are enzymatic electrodes. However, the major drawbacks of this systems are low chemical stability, especially against pH changes and the loss of sensing properties with time. One of the most promising strategies is to replace “standard” electrodes with nanostructured materials. The aim of tis work was to develop the method for fabrication of nanoporous Ag nanowires via a template assisted electrochemical deposition of AgZn alloy followed by Zn dealloying in a 5 % sulfuric acid solution. Such parameters as: type of the template, composition of the electrolyte, electrodeposition conditions and dealloying time were optimized. The morphology of nanowires and their composition were characterized using FE-SEM and EDS, respectively. As obtained porous silver nanowires were investigated as amperometric sensors for the detection and determination of hydrogen peroxide.