Platinum nanoparticle-graphene quantum dot nanocage as a promising Schottky heterojunction electrocatalyst for electrochemical detection of vanillin in baby milk powder

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作者
Hui Jia,Li Ruiyi,Ding Zhenzhong,Xiaoyan Gao,Junshan Xu,Shi Jinsong,Zaijun Li
出处
期刊:Microchemical Journal [Elsevier BV]
卷期号:186: 108320-108320 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.microc.2022.108320
摘要

Facile synthesis of platinum nanocrystal and its improvement in catalytic activity still face great challenges. The paper reports one strategy for synthesis of platinum nanoparticle-serine-functionalized and boron-doped graphene quantum dot composite (Pt-Ser-B-GQD). The Ser-B-GQD was prepared by pyrolysis of serine, boric acid and citric acid at 180 °C for 3 h and then reacted with chloroplatinic acid to form platiunm nanocrystal. The resultant Pt-Ser-B-GQD offers a nanocage-like structure composing of tiny graphene sheets connecting many ultrasmall platinum nanocrystals with an average particle size of 8.2 ± 0.32 nm. The combination of Pt nanocrystal with Ser-B-GQD results in the formation of Schottky heterojunction at the interface. The unique structure achieves to an improved catalytic activity. Pt-Ser-B-GQD was further used as Schottky heterojunction electrocatalyst for the construction of electrochemical sensor for the detection of vanillin. Because of excellent electrochemical properties, the sensor based on Pt-Ser-B-GQD exhibits a high sensitivity for electrochemical detection of vanillin. Differential pulse voltammetric peak current will increase linearly with increasing vanillin concentration in the range of 1 × 10−9-1 × 10−4 M with the detection limit of 2.8 × 10−10 Μ (S/N = 3). The proposed analytical method provides advantage of sensitivity, selectivity and reproducibility and was successfully applied in the detection of vanillin in baby milk powder.
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