Journal of Nanomaterials

High rate Li-ion batteries have been given great attention during the last decade as a power source for hybrid electric vehicles (HEVs, EVs, etc.) due to the highest energy and power density. These lithium batteries required a new design of material structure as well as innovative electrode materials. Among the promising candidates, spinel Li₄Ti₅O₁₂has been proposed as a high rate anode to replace graphite anode because of high capacity and a negligible structure change during intercalation of lithium. In this work, we synthesized a spinel Li₄Ti₅O₁₂in nanosize by a solution route using LiOH and Ti(OBu)₄as precursor. An evaluation of structure and morphology by XRD and SEM exhibited pure spinel phase Li₄Ti₅O₁₂and homogenous nanoparticles around 100 nm. In the charge-discharge test, nanospinel Li₄Ti₅O₁₂presents excellent discharge capacity 160 mAh/g at rate C/10, as well as good specific capacities of 120, 110, and 100 mAh/g at high rates C, 5C and 10C, respectively.

Localized surface plasmon resonance displayed by metal nanoparticles has been studied in silver island films prepared by the simple technique of vacuum evaporation, which is one of the options that is easily adaptable for large area and low cost applications. Silver island films with varying island sizes and areal coverages are prepared by depositing silver films with varying thicknesses followed by annealing. The optical properties of the samples have been explained in terms of dependence of scattering and absorption on the metal island size, interparticle interaction and matrix effects, and the wavelength range over which the plasmonic effects are present.

Gold-copper film electrode prepared in situ on carbon paste solid disk substrate (Au–CuF/CPE) was studied as a working electrode. The factors influencing mercury stripping peak currents, such as $C_{\text{Au}\left(\text{III}\right)}$ (0.20 mg/L), $C_{\text{Cu}\left(\text{II}\right)}$ (0.05 mg/L), type of acids and their concentration (HClO4, 0.005 M), deposition potential (-800 mV) for Au–CuF/CPE, deposition time (180 s), and interferents, were investigated and optimized. The method has a low limit of detection of 0.13 μg/L and is not affected significantly by the examined ions/substance. It was applied to detect the concentration of Hg in real water samples and is promising for practical usage.

In the present paper, graphene oxide was directly electrodeposited by means of cyclic voltammetric techniques on the glassy-carbon electrode (GCE) to obtain a reduced graphene-oxide-modified electrode (ErGO/GCE). Cyclic voltammetry (CV) and differential pulse anodic stripping voltammetry (DP-ASV) had been utilized to study the electrochemical behavior of ErGO/GCE toward ascorbic acid (AA), paracetamol (PA), and caffeine (CA). Differential pulse voltammetry results show that AA, PA, and CA could be detected selectively and sensitively on ErGO/GCE with peak-to-peak separation of 312 mV and 756 mV for AA–PA and PA–CA, respectively. The factors affecting the voltammetric signals such as pH, scan rate, and interferents were addressed. The results reveal that the ErGO/GCE-modified electrode exhibits excellent electrochemical activity in the oxidation of PA, CA, and AA. The detection limits are 0.36 μM, 0.25 μM, and 0.23 μM for AA, PA and CA, respectively, suggesting that the ErGO/GCE can be utilized with high sensitivity and selectivity for the simultaneous determination of these compounds. Finally, the proposed method was successfully used to determine AA, PA, and CA in pharmaceutical preparations.

In the present paper, the synthesis of metal-organic framework MIL-101 and its application in the photocatalytic degradation of Remazol Black B (RBB) dye have been demonstrated. The obtained samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and nitrogen adsorption/desorption isotherms at 77 K. It was found that MIL-101 synthesized under optimal conditions exhibited high crystallinity and specific surface area (3360 m²·g^-1). The obtained MIL-101 possessed high stability in water for 14 days and several solvents (benzene, ethanol, and water at boiling temperature). Its catalytic activities were evaluated by measuring the degradation of RBB in an aqueous solution under UV radiation. The findings show that MIL-101 was a heterogeneous photocatalyst in the degradation reaction of RBB. The mechanism of photocatalysis was considered to be achieved by the electron transfer from photoexcited organic ligands to metallic clusters in MIL-101. The kinetics of photocatalytic degradation reaction were analyzed by using the initial rate method and Langmuir-Hinshelwood model. The MIL-101 photocatalyst exhibited excellent catalytic recyclability and stability and can be a potential catalyst for the treatment of organic pollutants in aqueous solutions.

In the present article, the synthesis of zeolite imidazole framework-11 (ZIF-11) by ultrasonic-assisted hydrothermal process and its application as an electrode modifier for electrochemical determination of uric acid in urine are demonstrated. The obtained materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and nitrogen adsorption/desorption isotherms. It was found that the ZIF-11 with rhombic dodecahedron topology and high surface area (1066 m2.g-1) was synthesized in a certain temperature and found in around 25–40°C, and other crystalline phases of zinc benzimidazolate deferring from ZIF-11 phase were found in less 25°C or higher than 40°C. The ZIF-11 is stable in the pH range 6-10. The modification of glassy carbon electrode was performed with ZIF-67 using the drop-casting procedure. The present ZIF-11 modified electrode was employed to study the electrochemical behavior of uric acid (UA). UA oxidation is catalyzed by this electrode in aqueous buffer solution (pH 7) with a decrease of 70 mV in overpotential compared to glassy carbon electrode. With the differential pulse–anodic stripping voltammetry (DP-ASV) method, the oxidation current of UA versus its concentration shows good linearity in the range 20–540μM ( $R=0.998$ ) with a detection limit of 0.48 μM ( $S/N=3$ ). The obtained ZIF-11 modified electrode was applied in the detection of UA content in urine samples, and satisfied results were obtained.

Việc sử dụng các nanocomposites graphene trong các ứng dụng tiên tiến đã thu hút nhiều sự chú ý trong những năm gần đây. Tuy nhiên, để thay thế các gia cố epoxy truyền thống bằng graphene, vẫn còn một số vấn đề như sự phân tán, đồng nhất hóa và tái tập hợp. Trong bài báo này, các khối graphene được phân tán trong hệ thống epoxy hai thành phần bằng cách siêu âm trong bể, tình trạng phân tán và hành vi tái tập hợp của graphene trong hệ thống này đã được nghiên cứu. Độ truyền sáng trong quang phổ cực tím - nhìn thấy đã được sử dụng để định lượng sự tái tập hợp qua một loạt các thí nghiệm được kiểm soát. Sau 18 phút siêu âm với độ phân tán graphene 0.005 wt% ở 20°C, độ truyền sáng giảm từ 68.92% xuống 54.88% trong epoxy lỏng và giảm từ 72.80% xuống 46.42% trong chất làm cứng; trong khi đó, khi tăng nhiệt độ từ 20°C lên 60°C, độ truyền sáng trong epoxy lỏng giảm từ 65.96% xuống 53.21% sau 6 phút siêu âm. Với sự bổ sung 0.3 wt% graphene, độ bền kéo của các nanocomposites tăng từ 57.2 MPa lên 64.4 MPa và mô đun bảo hòa tăng từ 1.66 GPa lên 2.16 GPa. Các kết quả cho thấy tình trạng phân tán phụ thuộc vào thời gian siêu âm và nhiệt độ, và graphene có hiệu ứng gia cường đáng kể lên epoxy.

Việc xả thải nước thải chưa qua xử lý từ các ngành công nghiệp và hộ gia đình dẫn đến sự phát tán các chất ô nhiễm độc hại vào môi trường nước. Các quy trình oxy hóa nâng cao (AOP) đã thu hút được sự chú ý rộng rãi nhờ triển vọng làm khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ không phân hủy sinh học thành các sản phẩm vô hại với môi trường thông qua quá trình oxy hóa hóa học. Đặc biệt, quang xúc tác dị thể đã cho thấy tiềm năng to lớn trong việc làm sạch và xử lý nước cho nhiều loại chất ô nhiễm, bao gồm các chất độc tự nhiên, thuốc trừ sâu và các chất gây hại khác. Trong công trình này, chúng tôi đã tổng hợp các kỹ thuật loại bỏ khác nhau đã được áp dụng cho việc làm sạch nước. Đặc biệt, ứng dụng của các vật liệu oxit hỗn hợp TiO₂‐SiO₂ trong xử lý nước thải sẽ được giải thích ở đây, và từ khảo sát tài liệu, rõ ràng là các vật liệu oxit hỗn hợp này có khả năng cải thiện trong việc loại bỏ nhiều loại chất ô nhiễm khác nhau.

Các hạt nano NiO với kích thước trung bình khoảng 25 nm đã được chuẩn bị thành công bằng phương pháp plasma hồ điện phân. Thành phần, hình thái, cấu trúc tinh thể vi mô, diện tích bề mặt riêng, phổ hồng ngoại và phân bố kích thước hạt của sản phẩm đã được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và nhiễu xạ điện tử vùng chọn tương ứng (SAED), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), và hấp phụ N₂ theo phương pháp Brunauer-Emmett-Teller (BET). Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng các hạt nano NiO có cấu trúc bcc với hình dạng cầu và phân tán tốt, phân bố kích thước hạt dao động từ 15 đến 45 nm với kích thước trung bình khoảng 25 nm, và diện tích bề mặt riêng là 33 m²/g. Dải hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano NiO cho thấy sự dịch sang màu xanh so với hạt NiO khối.

Chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của giá trị pH, nồng độ precursor (C), thời gian tăng trưởng và nhiệt độ đến hình thái của các cấu trúc nano oxit kẽm (ZnO). Giá trị pH của dung dịch khởi đầu được thay đổi từ 1.8 đến 12.5. Kết quả cho thấy giá trị pH cuối cùng đạt giá trị tự nhiên là 6.6 mà không phụ thuộc vào pH ban đầu của dung dịch. Nhiều cấu trúc ZnO với hình thái giống chân đạp bốn, giống hoa và giống nhím đã được thu nhận tại pH kiềm (từ 8 đến 12.5), trong khi đó đối với dung dịch có pH thấp hơn 8, các cấu trúc nano dạng que xuất hiện. Hơn nữa, chúng tôi cũng quan sát thấy sự xói mòn của các nanorods khi pH thấp hơn 4.6. Bằng cách thay đổi nồng độ, mật độ và kích thước cũng được điều chỉnh. Khi chuyển từ nồng độ cao (C>400 mM) xuống thấp hơn (C<25 mM)C, các cấu trúc nano ZnO nhận được đã thay đổi từ màng sang nanorods (NRs) và cuối cùng là nanowires (NWs). Ngoài ra, chúng tôi còn phát hiện rằng chiều dài và đường kính của ZnO NRs tuân theo mối quan hệ tuyến tính với thời gian lên đến 10 giờ, sau đó không có sự gia tăng nào được quan sát thấy. Cuối cùng, ảnh hưởng của nhiệt độ tăng trưởng được ghi nhận là có tác động đến tỷ lệ chiều cao.