Synergistic Hybrid Catalyst for Ethanol Detection: Enhanced Performance of Platinum Palladium Bimetallic Nanoparticles Decorated Graphene on Glassy Carbon Electrode


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The present study highlights the first time use of hybrid synergy electrocatalysis to design a cost effective, non-enzymatic ethanol sensor. The nanohybrid has been synthesized by decorating platinum palladium bimetallic nanoparticles (Pt‒PdNPs) on graphene nanosheets (G/Pt‒PdNPs). Field emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, electrochemical measurements and UV-Vis spectrophotometry have been used to characterize the nanocomposite. An ethanol oxidation current of 332 μA was obtained with the use of G/Pt‒PdNPs modified glassy carbon electrode (GCE) that is 167 times higher than that of bare GCE in cyclic voltammetry studies with a potential scan rate of 50 mV/s in 0.1 M NaOH as the supporting electrolyte. Chronoamperometry studies have shown a distinct increase in the current for increasing concentration of ethanol with a wide range of linearity extending from 5 mM to 3 M and a detection limit of 1 mM with the use of G/Pt‒PdNPs. Quantum mechanical modeling using density functional theory was used to arrive at the minimization energies of G/Pd, G/Pt and G/Pt‒Pd in the presence and absence of ethanol. The improved catalytic activity of G/Pt‒PdNPs nanocomposite for ethanol detection is on account of the cooperative effects of Pt and PdNPs, coupled with the high conducting nature of graphene.

Ключевые слова

Об авторах

Manne Kumar

Department of Chemistry

Email: rsaisathish@sssihl.edu.in
Индия, Prashanthi Nilayam, A.P-, 515134

Sai Patnaik

Department of Chemistry

Email: rsaisathish@sssihl.edu.in
Индия, Prashanthi Nilayam, A.P-, 515134

V. Lakshminarayanan

Soft Condensed Matter Laboratory

Email: rsaisathish@sssihl.edu.in
Индия, C.V. Raman Avenue, Bangalore, Karnataka-, 560080

Sai Ramamurthy

Department of Chemistry

Автор, ответственный за переписку.
Email: rsaisathish@sssihl.edu.in
Индия, Prashanthi Nilayam, A.P-, 515134

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».