Abstract In this study, we report a sensitive modified pencil graphite electrode prepared by easily coating with 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol (3AT5T) for the selective determination of 2-nitrophenol (2-NP) by differential pulse voltammetry (DPV) method. The electrochemical methods, cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), were applied to characterize this modified electrode in the mixture of K4[Fe(CN)6]/K3[Fe(CN)6] containing 0.1 M KCl as redox probe. Further, the electrode was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). PGE demonstrated a remarkable increment in the redox probe's peak current, due to the effective electroactive surface area at the modified PGE (2.278 cm2) when it was compared with the bare PGE (0.128 cm2). This modified PGE was successfully used for the electrocatalytic reduction of 2-NP at pH 4.5 in 0.1 M phosphate (PBS) buffer. The reduction current response of 2-NP at the modified PGE was increased at about 8 times compared with the bare PGE. From the DPV analysis, under the optimized conditions, the reduction peak currents were increased linearly with two concentration intervals of 2-NP at pH 4.5 in PBS buffer. One of them is 45 nM–560 μM and the other is 560 μM–2 mM. The limit of detection (LOD) is found as 14.1 nM for 2-NP (S/N = 3). The fabricated PGE was tested in water samples for the practical utilization. From the results, it was pointed that the modified PGE can be used as an environmental sensor in analytical applications.

中文翻译：

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电催化还原水样中2-硝基苯酚的新型改性铅笔石墨电极的制备

摘要 在本研究中，我们报道了一种通过轻松涂覆 3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇 (3AT5T) 制备的灵敏改性铅笔石墨电极，用于选择性测定 2-硝基苯酚 (2-NP)差分脉冲伏安法 (DPV) 法。应用电化学方法、循环伏安法 (CV) 和电化学阻抗谱 (EIS) 表征该修饰电极在含有 0.1 M KCl 的 K4[Fe(CN)6]/K3[Fe(CN)6] 混合物中作为氧化还原探针。此外，该电极通过傅里叶变换红外光谱 (FT-IR)、扫描电子显微镜 (SEM) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 进行表征。由于改性 PGE 的有效电活性表面积，PGE 显示氧化还原探针的峰值电流显着增加 (2. 278 cm2) 与裸 PGE (0.128 cm2) 相比。这种修饰的 PGE 成功地用于在 0.1 M 磷酸盐 (PBS) 缓冲液中在 pH 4.5 下电催化还原 2-NP。与裸 PGE 相比，2-NP 对改性 PGE 的还原电流响应增加了约 8 倍。从 DPV 分析来看，在优化条件下，在 PBS 缓冲液中，在 pH 4.5 时，还原峰电流随着 2-NP 的两个浓度间隔线性增加。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。这种修饰的 PGE 成功地用于在 0.1 M 磷酸盐 (PBS) 缓冲液中在 pH 4.5 下电催化还原 2-NP。与裸 PGE 相比，2-NP 对改性 PGE 的还原电流响应增加了约 8 倍。从 DPV 分析来看，在优化条件下，在 PBS 缓冲液中，在 pH 4.5 时，还原峰电流随着 2-NP 的两个浓度间隔线性增加。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。这种修饰的 PGE 成功地用于在 0.1 M 磷酸盐 (PBS) 缓冲液中在 pH 4.5 下电催化还原 2-NP。与裸 PGE 相比，2-NP 对改性 PGE 的还原电流响应增加了约 8 倍。从 DPV 分析来看，在优化条件下，在 PBS 缓冲液中，在 pH 4.5 时，还原峰电流随着 2-NP 的两个浓度间隔线性增加。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。与裸 PGE 相比，2-NP 对改性 PGE 的还原电流响应增加了约 8 倍。从 DPV 分析来看，在优化条件下，在 PBS 缓冲液中，在 pH 4.5 时，还原峰电流随着 2-NP 的两个浓度间隔线性增加。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。与裸 PGE 相比，2-NP 对改性 PGE 的还原电流响应增加了约 8 倍。从 DPV 分析来看，在优化条件下，在 PBS 缓冲液中，在 pH 4.5 时，还原峰电流随着 2-NP 的两个浓度间隔线性增加。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。5 在 PBS 缓冲液中。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。5 在 PBS 缓冲液中。其中一个是 45 nM–560 μM，另一个是 560 μM–2 mM。2-NP (S/N = 3) 的检测限 (LOD) 为 14.1 nM。制备的 PGE 在水样中进行了实际应用测试。结果表明，改性 PGE 可用作分析应用中的环境传感器。