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dc.contributor.author
Messina, María Mercedes
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dc.contributor.author
Coustet, Marcos Eduardo
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dc.contributor.author
Ubogui, Joaquin Hernán
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dc.contributor.author
Ruiz, Remigio
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dc.contributor.author
Saccone, Fabio Daniel
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dc.contributor.author
Dos Santos Claro, Paula Cecilia
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dc.contributor.author
Ibañez, Francisco Javier
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dc.date.available
2021-09-20T17:41:45Z
dc.date.issued
2020-02-12
dc.identifier.citation
Messina, María Mercedes; Coustet, Marcos Eduardo; Ubogui, Joaquin Hernán; Ruiz, Remigio; Saccone, Fabio Daniel; et al.; Simultaneous detection and photocatalysis performed on a 3D graphene/ZnO hybrid platform; American Chemical Society; Langmuir; 36; 9; 12-2-2020; 2231-2239
dc.identifier.issn
0743-7463
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/140906
dc.description.abstract
The synergy between graphene foam (Gf) and ZnO nanoparticles (NPs) allows the detection of analytes at low conentrations, which can be subsequently photocatalyzed on the hybrid surface as well as in the liquid phase upon illumination with low-power UV-vis light-emitting diode (LED) lamps. Detection of methylene blue (MB) and bisphenol A (BPA) is monitored either by graphene-enhanced Raman scattering (GERS) or molecular doping/sensing upon analyte adsorption. Using GERS, we were able to detect concentrations as low as 0.3 ppm of MB, which remained adsorbed on the graphene surface after a photocatalytic conversion of 88% (total conversion). The photocatalysis performances of BPA and MB performed in the liquid phase were lower and corresponded to 73 and 33% as indicated by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) and UV-vis, respectively. The kinetics of photocatalysis was fitted with a quasi-first-order reaction, and the apparent rate constant (kapp) was calculated according to the Langmuir-Hinshelwood model. The fastest kinetics was achieved with the hybrid platform named "Gf-ZnO400", which was thermally treated at high temperatures and with most of the Ni etched away. This is consistent with the excellent electronic interaction between ZnO and graphene foam as indicated by photoelectrochemistry analysis. We mainly employed Raman scattering and UV-vis spectroscopy analyses for detection and photocatalysis applications; however, we also used other complementary techniques such as focused ion-beam scanning electron microscopy (FIB-SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), diffuse reflectance, GC/MS, and photoelectrochemistry to explore the synergetic behavior of these two nanomaterials. This work brings about new insights into the detection of analyte molecules followed by photocatalysis performed in the solid and liquid states.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
GRAPHENE
dc.subject
PHOTOCATALYSIS
dc.subject
DETECTION
dc.subject
NANOPARTICLES
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
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dc.subject.classification
Ciencias Químicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Simultaneous detection and photocatalysis performed on a 3D graphene/ZnO hybrid platform
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2021-09-06T17:29:01Z
dc.identifier.eissn
1520-5827
dc.journal.volume
36
dc.journal.number
9
dc.journal.pagination
2231-2239
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.journal.ciudad
Washington
dc.description.fil
Fil: Messina, María Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Coustet, Marcos Eduardo. YPF - Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Ubogui, Joaquin Hernán. YPF - Tecnología; Argentina
dc.description.fil
Fil: Ruiz, Remigio. YPF - Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Saccone, Fabio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina
dc.description.fil
Fil: Dos Santos Claro, Paula Cecilia. YPF - Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Ibañez, Francisco Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.journal.title
Langmuir
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b03502
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.9b03502
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