SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:liu-152827"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:liu-152827" > Understanding Graph...

Understanding Graphene Response to Neutral and Charged Lead Species: Theory and Experiment

Shtepliuk, Ivan (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten,NASU, Ukraine
Santangelo, Maria Francesca (författare)
Linköpings universitet,Sensor- och aktuatorsystem,Tekniska fakulteten
Vagin, Mikhail (författare)
Linköpings universitet,Fysik och elektroteknik,Tekniska fakulteten
visa fler...
Ivanov, Ivan Gueorguiev (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten
Khranovskyy, Volodymyr (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten
Iakimov, Tihomir (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten
Eriksson, Jens (författare)
Linköpings universitet,Sensor- och aktuatorsystem,Tekniska fakulteten
Yakimova, Rositsa (författare)
Linköpings universitet,Halvledarmaterial,Tekniska fakulteten
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2018-10-22
2018
Engelska.
Ingår i: Materials. - : MDPI. - 1996-1944. ; 11:10
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Deep understanding of binding of toxic Lead (Pb) species on the surface of two-dimensional materials is a required prerequisite for the development of next-generation sensors that can provide fast and real-time detection of critically low concentrations. Here we report atomistic insights into the Lead behavior on epitaxial graphene (Gr) on silicon carbide substrates by thorough complementary study of voltammetry, electrical characterization, Raman spectroscopy, and Density Functional Theory (DFT). It is verified that the epitaxial graphene exhibits quasi-reversible anode reactions in aqueous solutions, providing a well-defined redox peak for Pb species and good linearity over a concentration range from 1 nM to 1 mu M. The conductometric approach offers another way to investigate Lead adsorption, which is based on the formations of stable charge-transfer complexes affecting the p-type conductivity of epitaxial graphene. Our results suggest the adsorption ability of the epitaxial graphene towards divalent Lead ions is concentration-dependent and tends to saturate at higher concentrations. To elucidate the mechanisms responsible for Pb adsorption, we performed DFT calculations and estimated the solvent-mediated interaction between Lead species in different oxidative forms and graphene. Our results provide central information regarding the energetics and structure of Pb-graphene interacting complexes that underlay the adsorption mechanisms of neutral and divalent Lead species. Such a holistic understanding favors design and synthesis of new sensitive materials for water quality monitoring.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Kemi -- Materialkemi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Chemical Sciences -- Materials Chemistry (hsv//eng)

Nyckelord

lead; electrochemical detection; conductometric detection; sensing mechanism; DFT; epitaxial graphene

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • Materials (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy