在这项研究中，采用了类似于“一石二鸟”的策略，旨在实现高选择性电化学检测和光催化降解环境有害除草剂中三酮(MTN)的双重目标。本研究利用六方氮化硼(BN)负载的钴酸锶钙钛矿纳米复合材料(SrCoO₃/BN)实现了这一目标。新型双功能SrCoO₃/BN纳米复合材料的制备过程包括简单的沉淀、退火处理和超声波处理。通过各种光谱工具的应用证实了这些纳米复合材料的成功形成。值得注意的是，制备的SrCoO₃/BN纳米复合材料具有较低的检测限(11 nm)、较高的灵敏度(3.782 μA μM^-1 cm^-2)、良好的选择性和良好的稳定性，为MTN的检测提供了良好的平台。同时，这些SrCoO₃/BN纳米复合材料在MTN降解(99%)和完全矿化方面表现出优异的可见光驱动光催化效果。研究系统地深入研究了操作参数，包括催化剂负载和活性氧化物质的参与，对电催化和光催化反应的影响。从这些综合研究中，提出了检测和降解MTN的合理机制。发现为催化剂的开发铺平了道路，为检测和消除环境中的有毒有机化合物提供了统一的解决方案。
 
图1. Pervoskite结构SrCoO₃、BN的合成和SrCoO₃/BN纳米复合材料的制备示意图
 
图2. （i）SrCoO₃、（ii）BN和（iii）SrCoO₃/BN纳米复合材料的XRD图谱（A），以及SrCoO₃和SrCoO₃-BN纳米复合物的拉曼光谱（B）。
 
图3. SrCoO₃/BN纳米复合材料在不同放大倍数下的（A–C）HR-TEM图像。（D） SrCoO₃/BN纳米复合材料的晶格条纹。
 
图4. SrCoO₃和SrCoO₃/BN纳米复合材料的UV-DRS（A）、Tauc曲线（B）和N₂吸附/解吸等温线（C）。
 
图5. Sr3d（A）、Co2p（B）、O1s（C）、B1s（D）和N1s（E）的高分辨率反褶积XPS光谱。
 
图6. 不同SrCoO₃/BN滴铸量随GCE变化的CV响应和柱状图(A, B)。改性电极(SrCoO₃/GCE, BN/GCE，SrCoO₃ / BN / GCE)和未改性电极(裸GCE) MTN的存在(100μM) (C)和一个匹配的条形图修改电极与电流(D)。CV平台不同数量的MTZ(50 - 450μM) SrCoO₃ /BN-modified GCE (E),等效线性相关情节MTN(μM)的浓度与电流(μ)(F)。CV电流响应(G)和不同(H)扫描率的线性校准情节(mV / s)和电流(μ)的MTN(100μM) SrCoO3 / BN / GCE。在MTN (100 μM)存在的情况下，SrCoO₃/BN/GCE在不同pH值下的CV性能(I)。0.05 M)， 0.05 V/s。
 
图7. 改变MTN量（0.001–2351μM）的DPV响应（A）以及MTN浓度（μM）与电流（μA）的相应线性相关性图（B）。在100μM MTN存在下，DPV响应、选择性（C）、储存稳定性（D，G）、重复性（E，H）和再现性（F，I）的曲线图和条形图。所有实验均在PBS（pH=7.0；0.05M）中的SrCoO3/BN改性GCE中进行。
 
图8. MTN存在下SrCoO₃（A）和SrCoO₃/BN纳米复合材料（B）的时间依赖性紫外-可见光谱。不同实验参数的曲线图（C）。SrCoO₃和SrCoO₃/BN光催化下的动力学速率常数的线性图（D）。
 
图9.SrCoO₃和SrCoO₃/BN催化剂的光致发光光谱（A）和EIS（B）。
 
图10. SrCoO3/BN纳米复合材料用量的影响（A）。活性物种诱捕的探索（B）。SrCoO3/BN纳米复合材料（C、D）的TOC和循环次数。
 
图11. SrCoO₃/BN纳米复合材料光降解中三酮的合理机制。
 
      相关研究成果由延世大学Jeyaraj Vinoth Kumar和加川大学Balamurugan Muthukutty等人2023年发表在Analytical Chemistry (翻译：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c03812)上。原文：Sense and Shoot: Unveiling the Electro-/Photocatalytic Potential of 2D White Graphene-Supported Perovskite Strontium Cobaltite from Detection to Remediation of Oxidative Stress Herbicide (Mesotrione)

转自《石墨烯研究》公众号