NiSe2 기반 비효소 아스코르브산 센서

Effect of cobalt doping on NiSe2-based sensing electrode for non-enzymatic electrochemical ascorbic acid detection

Shri Hari S Pai, Qadeer Akbar Sial, Minwook Kang 외 1인·Applied Surface Science Advances·발표 2026.08· 0 인용

한국어 핵심 요약

아스코르브산은 산화-환원 항상성, 면역 반응 및 대사 과정에 필수적인 항산화제이다. 기존 유리 탄소 전극(GCE)의 한계를 극복하기 위해 저비용 고정밀 전기화학 센서 개발이 중요하다. 본 연구에서는 유연 탄소 시트 위에 용매열 공정으로 성장시킨 이셀렌화 니켈(NiSe2) 기반의 비효소 아스코르브산 전기화학 센서를 최초로 보고한다. 다양한 농도의 코발트(Co)가 NiSe2에 도핑된 물질을 합성하고 전기화학적 성능을 평가했다. X선 회절, 전계 방출 주사 전자 현미경 및 X선 광전자 분광법을 이용한 구조 및 표면 분석을 통해 탄소 시트 매트릭스 상의 NiSe2 표면에 Co가 성공적으로 형성되고 균일하게 분포되었음을 확인했다. 탄소 시트 기반 Co 도핑 NiSe2 감지 전극의 전기화학적 성능을 순환 전압 전류법 및 전류 측정법으로 평가한 결과, 효율적이고 선택적인 산화-환원 특성을 나타냈다. 이 센서는 0.01mM에서 1mM까지의 농도 범위에서 선형 반응을 보였으며, 2.6초의 빠른 응답 시간과 0.35V 인가 전압에서 8.19μM의 낮은 검출 한계를 가졌다. 이러한 결과는 Co 도핑 NiSe2 감지 전극이 전기화학적 아스코르브산 감지를 위한 저비용, 유연하며 일회용 감지 플랫폼으로서 강력한 잠재력을 가지고 있음을 보여준다.

섹션 미리보기

연구 배경

아스코르브산은 인체 필수 항산화제로, 이를 정확하게 검출하는 저비용 전기화학 센서 개발이 중요하다. 기존 유리 탄소 전극의 한계를 극복하기 위해 새로운 비효소 센서 플랫폼이 요구된다.

핵심 발견

코발트(Co)가 도핑된 이셀렌화 니켈(NiSe2) 기반 센서가 0.01~1mM 농도 범위에서 선형 반응을 보였다. 2.6초의 빠른 응답 시간과 8.19μM의 낮은 검출 한계를 가지며, 우수한 선택성을 입증했다.

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