Rational design of Ag nanoparticles on ZIF-67-functionalized carbon nanotube for enzymeless glucose detection and electrocatalytic water oxidation

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作者
Wanlin Qin,Xianliang Li,Yuchi Zhang,Le Han,Zhijin Cheng,Zhijie Li,Yan Xu
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier]
卷期号:910: 164878-164878 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.164878
摘要

The development of electrocatalysts that show multifunctionality towards efficient sensing and energy applications are of great significance. Herein, we report a rational design of photochemical deposition of Ag nanoparticles (Ag NPs) on ZIF-67-decorated carbon nanotube (Ag NPs/ZIF-67 @CNT) hybrid, which exhibits dual-functional capabilities for both effective enzymeless glucose detection and electrocatalytic water oxidation. The distribution of Ag NPs on the ZIF-67-functionalized CNT can be optimized by adjusting the concentration of Ag + aqueous solution during the light illumination process. The optimized Ag NPs/ZIF-67 @CNT composite showed superior glucose-sensing capability with a low determination limit of 0.46 μM (S/N = 3), high sensitivity of 469.4 μA·mM −1 ·cm −2 , wide linearity detection range (0.010–7.0 mM) and short response time (less than 5 s). Also, the Ag NPs/ZIF-67 @CNT composite acting as potential electrocatalyst possessed an overpotential of 286 mV with a Tafel-slope of 80.75 mV dec −1 at 10 mA·cm −2 for high durability water-oxidation reaction. This work provided a feasible way to prepare Ag NPs decorated ZIF-67/CNT with modulated bifunctional catalytic performances via photochemical reduction strategy, which can also provide effective guidance for designing other multifunctional electrocatalysts. • Photochemical deposition of Ag nanoparticles on ZIF-67 @carbon nanotube was prepared. • It showed enzymeless glucose sensing activity with a low detection limit of 0.46 μM. • High durability of water-oxidation behavior of the hybrid was also investigated. • This work provide effective way for preparing other multifunctional electrocatalysts.
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