Model of Corncob Biochar Modified Carbon Paste Electrode for Nitrite Detection

Abstract

Досліджено здатність біовугілля кукурудзяного початку як модифікатора електродів із вугільної пасти для визначення нітриту та порівняно з немодифікованими електродами з вугільної пасти. Стандартні розчини нітриту в 0,1 М фосфатному буферному розчині (рН 7,0) вимірювали за допомогою циклічної вольтамперометрії з діапазоном потенціалів від 0,1 до 1 В і швидкістю сканування 100 мВ с – 1. Електрод забезпечив кращі характеристики, ніж немодифікований електрод з анодним піком 20 мг л-1 нітриту при потенціалі 0,84 В, що вказує на окислення нітриту. Навпаки, електрод з немодифікованої вугільної пасти не показав жодного значного піку. Для підтвердження того, що спостережуваний пік справді є анодним піком нітриту, були проведені вимірювання при різних концентраціях нітриту 0, 20 і 50 мг/л. За відсутності нітриту істотного піку не спостерігалося. Однак у розчинах нітритів анодний пік зростає з більш високими концентраціями нітритів. Крім того, електрод з вугільної пасти, модифікований біовугіллям кукурудзяного початку, має хорошу селективність для виявлення нітритів, оскільки циклічні вольтамперометричні вимірювання деяких компонентів не дали окисно-відновних піків у потенційному діапазоні окислення нітритів. Зроблено висновок проте, що на основі біовугілля можуть бути розроблені електрохімічні датчики контролю нітритів.

The ability of corncob biochar as a modifier of carbon paste electrodes for nitrite sensing was investigated and compared to unmodified carbon paste electrodes. Nitrite standard solutions in 0.1 M phosphate buffer solution (pH 7.0) were measured using cyclic voltammetry with a potential range of 0.1 to 1 V and a scan rate of 100 mV s – 1. The corncob biochar-modified carbon paste electrode provided better performance than the unmodified electrode, with an anodic peak of 20 mg L – 1 nitrite appearing at a potential of 0.84 V, indicating nitrite oxidation. In contrast, the unmodified carbon paste electrode did not show any significant peak. To confirm that the observed peak is indeed the anodic peak of nitrite, we conducted measurements at different nitrite concentrations of 0, 20, and 50 mg L – 1. In the absence of nitrite, no significant peak was observed. However, in nitrite solutions, the anodic peak increased with higher concentrations of nitrite. Additionally, the corncob biochar-modified carbon paste electrode demonstrated good selectivity for nitrite detection, as cyclic voltammetric measurements of some interference components did not produce redox peaks in the potential range of nitrite oxidation. These findings suggest that corncob biochar has significant potential for the development of electrochemical nitrite sensors.