Электрохимическое определение фуралтодона гидрохлорида иерархически структурированным фосфатом титана
Автор: Антон Дмитриевич Абрамян, Данил Андреевич Манько, Олег Игоревич Большаков, Вячеслав Викторович Авдин
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry
Рубрика: Физическая химия
Статья в выпуске: 4 т.17, 2025 года.
Бесплатный доступ
В данной работе представлен синтез и исследование электрохимических свойств микросферического фосфата титана (TiP) сложного состава и иерархической структуры. Материал представляет собой микросферы фосфата титана. Он был применен в качестве высокоэффективной электроактивной добавки к угольной пасте для создания модифицированного электрода. Ключевым результатом является демонстрация превосходных электрохимических характеристик микросферического образца TiP 1/6 со средним размером ~8 мкм. Данный образец показал минимальное сопротивление переносу заряда (Rct = 12 Ом) и максимальный ток отклика (I = 1,37 мА) по сравнению с микросферами иных размеров. Это превосходство объясняется достижением оптимального баланса между двумя критически важными параметрами: составом поверхности, обеспечивающим низкое сопротивление переносу заряда, и структурой агрегированных микрочешуек, способствующей эффективной диффузии реагентов к активным центрам. Более мелкодисперсные сферы (~4 мкм), хотя и обладают минимальным диффузионным барьером (Rct = 41 Ом), уступают по сопротивлению переноса заряда. Крупные микросферы (~15 мкм, Rct = 15 Ом) имеют оптимальный состав поверхности, но их размер ограничивает диффузию. Сенсор на основе TiP 1/6 продемонстрировал выдающиеся аналитические параметры, включая низкий предел обнаружения широко применяемого антибиотика, широкий линейный рабочий диапазон и высокую селективность. Успешное тестирование сенсора на реальных образцах подтверждает его практическую применимость. Полученные результаты свидетельствуют о высоком потенциале синтезированного иерархического микросферического фосфата титана TiP 1/6 для разработки высокочувствительных и селективных электрохимических сенсоров, перспективных как для исследовательских задач, так и для коммерческого применения.
Фуралтодон гидрохлорид, электрохимическое определение, иерархически структурированный фосфат титана
Короткий адрес: https://sciup.org/147252527
IDR: 147252527 | УДК: 544.653 | DOI: 10.14529/chem250415
Electrochemical determination of furaltadone hydrochloride by hierarchically structured titanium phosphate
This work presents the synthesis and investigation of electrochemical properties of micro-spherical titanium phosphate (TiP) with complex composition and hierarchical structure. The material comprises centrically aggregated micro-sized flakes, employed as a highly efficient electroactive modifier in carbon paste electrodes. The key finding is the superior electrochemical performance of the TiP 1/6 sample (average microsphere size: ~8 μm), which exhibited the lowest charge transfer resistance (Rct = 12 Ω) and highest response current (I = 1.37 mA) among all tested microspheres. This enhancement is attributed to an optimal balance between two critical parameters: (i) surface composition ensuring low charge-transfer resis-tance, and (ii) hierarchical structure of aggregated micro-scales, facilitating efficient reagent diffusion to ac-tive sites. Smaller microspheres (~4 μm, Rct = 41 Ω) demonstrated minimal diffusion barriers, while larger ones (~15 μm, Rct = 15 Ω) displayed favorable surface composition, making TiP 1/6 sample optimized with both characteristics. The TiP 1/6-based sensor has delivered exceptional analytical performance, including a low detection limit of a widespread antibiotic, wide linear working range, and high selectivity. Successful real-sample analysis confirms its practical utility. These results highlight the significant potential of hierar-chical TiP 1/6 microspheres for developing highly sensitive and selective electrochemical sensors, suitable for both research and commercial applications.
