Synthesis of Nitrogen-Doped Graphene Quantum Dots at Low Temperature for Electrochemical Sensing Trinitrotoluene

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 23, 2015, Pages 11803-11811

  Cai, Zhewei ^a   Li, Fumin ^b   Wu, Ping ^b   Ji, Lijuan ^b   Zhang, Hui ^b   Cai, Chenxin ^b   Gervasio, Dominic F ^a  

^a University of Arizona   (United States)

^b NANJING NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; CHEMICAL DETECTION; CORRELATION DETECTORS; DOPING (ADDITIVES); ELECTRODES; ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY; GRAPHENE; NANOCRYSTALS; NITROGEN; POTABLE WATER; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SILVER; SOLUTIONS; TEMPERATURE;

2 ,4 ,6-TRINITROTOLUENE; CORRELATION COEFFICIENT; DETECTION SENSITIVITY; ELECTROCHEMICAL DETECTION; ELECTROCHEMICAL METHODS; ELECTROCHEMICAL SENSING; NITROGEN DOPED GRAPHENE; U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY;

EXPLOSIVES DETECTION;

GRAPHITE; NITROGEN; OXIDE; QUANTUM DOT; TRINITROTOLUENE;

ADSORPTION; CHEMISTRY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; TEMPERATURE;

ADSORPTION; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; GRAPHITE; NITROGEN; OXIDES; PARTICLE SIZE; QUANTUM DOTS; SURFACE PROPERTIES; TEMPERATURE; TRINITROTOLUENE;

EID: 84948453373     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03201     Document Type: Article

References (57)

1. Dasary, S. S. R.; Singh, A. K.; Senapati, D.; Yu, H.; Ray, P. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13806-13812 10.1021/ja905134d
2. Smith, K. D.; McCord, B. R.; MacCrehan, W. A.; Mount, K.; Rowe, W. F. J. Forensic. Sci. 1999, 44, 789-794
3. Berthe-Corti, L.; Jacobi, H.; Kleihauer, S.; Witte, I. Chemosphere 1998, 37, 209-218 10.1016/S0045-6535(98)00039-3
4. van Dillewijin, P.; Couselo, J. L.; Corredoira, E.; Delgado, A.; Wittich, R. M.; Ballester, A.; Ramos, J. L. Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 7405-7410 10.1021/es801231w
5. Kartha, K. K.; Babu, S. S.; Srinivasan, S.; Ajayaghosh, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4834-4841 10.1021/ja210728c
6. Kim, T. H.; Lee, B. Y.; Jaworski, J.; Yokoyama, K.; Chung, W.-J.; Wang, E.; Hong, S.; Majumdar, A.; Lee, S.-W. ACS Nano 2011, 5, 2824-2830 10.1021/nn103324p
7. Reddy, G.; Reddy, T. V.; Choudhury, H.; Daniel, F. B.; Leach, G. J. J. Toxicol. Environ. Health 1997, 52, 447-460 10.1080/00984109708984075
8. Belden, J. B.; Lotufo, G. R.; Chambliss, C. K.; Fisher, J. C.; Johnson, D. R.; Boyd, R. E.; Sims, J. G. Environ. Pollut. 2011, 159, 1363-1368 10.1016/j.envpol.2011.01.007
9. Montgomery, M. T.; Coffin, R. B.; Boyd, T. J.; Smith, J. P.; Walker, S. E.; Osburn, C. L. Environ. Pollut. 2011, 159, 3673-3680 10.1016/j.envpol.2011.07.018
10. U.S. Enviromental Protection Agency. Innovative Treatment Technologies: Annual Status Report, 8 th ed.; 1996.
11. Nambayah, M.; Quickenden, T. I. Talanta 2004, 63, 461-467 10.1016/j.talanta.2003.11.018
12. Eiceman, G. A.; Stone, J. A. Anal. Chem. 2004, 76, 390A-397A 10.1021/ac041665c
13. Jiang, Y.; Zhao, H.; Zhu, N. N.; Lin, Y. Q.; Yu, P.; Mao, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8601-8604 10.1002/anie.200804066
14. Zhou, H.; Zhang, Z.; Jiang, C.; Guan, G.; Zhang, K.; Mei, Q.; Liu, R.; Wang, S. Anal. Chem. 2011, 83, 6913-6917 10.1021/ac201407z
15. Guo, Z.; Hwang, J.; Zhao, B.; Chung, J. H.; Cho, S. G.; Baek, S.-J.; Choo, J. Analyst 2014, 139, 807-812 10.1039/C3AN01931D
16. Senthamizhan, A.; Celebioglu, A.; Uyar, T. Chem. Commun. 2015, 51, 5590-5593 10.1039/C4CC01190B
17. Liu, J.; Yang, S.; Li, F.; Dong, L.; Liu, J.; Wang, X.; Pu, Q. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 10069-10076 10.1039/C5TA00185D
18. Lin, L.; Rong, M.; Lu, S.; Song, X.; Zhong, Y.; Yan, J.; Wang, Y.; Chen, X. Nanoscale 2015, 7, 1872-1878 10.1039/C4NR06365A
19. Casey, M. C.; Cliffel, D. E. Anal. Chem. 2015, 87, 334-337 10.1021/ac503753g
20. Riskin, M.; Tel-Vered, R.; Bourenko, T.; Granot, E.; Willner, I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9726-9733 10.1021/ja711278c
21. Ho, M. Y.; D'Souza, N.; Migliorato, P. Anal. Chem. 2012, 84, 4245-4247 10.1021/ac300606n
22. Yu, Y.; Cao, Q.; Zhou, M.; Cui, H. Biosens. Bioelectron. 2013, 43, 137-142 10.1016/j.bios.2012.12.018
23. Marinovic, V.; Marinovic, S.; Jovanovic, M.; Jovanovic, J.; Strbac, S. J. Electroanal. Chem. 2010, 648, 1-7 10.1016/j.jelechem.2010.07.008
24. Wu, P.; Du, P.; Zhang, H.; Cai, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 6920-6928 10.1039/c3cp50900a
25. Wang, J.; Hocevar, S. B.; Ogorevc, B. Electrochem. Commun. 2004, 6, 176-179 10.1016/j.elecom.2003.11.010
26. Zhang, H.-X.; Cao, A.-M.; Hu, J.-S.; Wan, L.-J.; Lee, S.-T. Anal. Chem. 2006, 78, 1967-1971 10.1021/ac051826s
27. Wang, S.; Lemon, Z.; Cole, I. S.; Li, Q. RSC Adv. 2015, 5, 41248-41254 10.1039/C5RA04927J
28. Hu, Y.; Wu, P.; Zhang, H.; Cai, C. Electrochim. Acta 2012, 85, 314-321 10.1016/j.electacta.2012.08.080
29. Tang, L.; Feng, H.; Cheng, J.; Li, J. Chem. Commun. 2010, 46, 5882-5884 10.1039/c0cc01212b
30. Guo, S.; Wen, D.; Zhai, Y.; Dong, S.; Wang, E. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 3475-3481 10.1016/j.bios.2011.01.028
31. Li, Y.; Zhao, Y.; Cheng, H.; Hu, Y.; Shi, G.; Dai, L.; Qu, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15-18 10.1021/ja206030c
32. Fei, H.; Ye, R.; Ye, G.; Gong, Y.; Peng, Z.; Fan, X.; Samuel, E. L. G.; Ajayan, P. M.; Tour, J. M. ACS Nano 2014, 8, 10837-10843 10.1021/nn504637y
33. Ananthanarayanan, A.; Wang, Y.; Routh, P.; Sk, M. A.; Than, A.; Lin, M.; Zhang, J.; Chen, J.; Sun, H.; Chen, P. Nanoscale 2015, 7, 8159-8165 10.1039/C5NR01519G
34. Wu, P.; Qian, Y.; Du, P.; Zhang, H.; Cai, C. J. Mater. Chem. 2012, 22, 6402-6412 10.1039/c2jm16929k
35. Wu, P.; Cai, Z.; Gao, Y.; Zhang, H.; Cai, C. Chem. Commun. 2011, 47, 11327-11329 10.1039/c1cc14419g
36. Wu, P.; Shao, Q.; Jin, J.; Hu, Y.; Yin, Y.; Zhang, H.; Cai, C. Electrochim. Acta 2010, 55, 8606-8614 10.1016/j.electacta.2010.07.079
37. Lu, Y.; Wu, P.; Yin, Y.; Zhang, H.; Cai, C. J. Mater. Chem. B 2014, 2, 3849-3859 10.1039/c4tb00521j
38. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr, J. A.; Vreven, T.; Kudin, N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision B.03; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
39. Anderson, A. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1330-1338 10.1039/C2CP23616H
40. Li, J.-L.; Kudin, K. N.; McAllister, M. J.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A.; Car, R. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 176101 10.1103/PhysRevLett.96.176101
41. Pan, D.; Zhang, J.; Li, Z.; Wu, M. Adv. Mater. 2010, 22, 734-738 10.1002/adma.200902825
42. Liu, F.; Jang, M.-H.; Ha, H. D.; Kim, J.-H.; Cho, Y.-H.; Seo, T. S. Adv. Mater. 2013, 25, 3657-3662 10.1002/adma.201300233
43. Wilson, N. R.; Pandey, P. A.; Beanland, R.; Young, R. J.; Kinloch, I. A.; Gong, L.; Liu, Z.; Suenaga, K.; Rourke, J. P.; York, S. J.; Sloan, J. ACS Nano 2009, 3, 2547-2556 10.1021/nn900694t
44. Ye, R.; Xiang, C.; Lin, J.; Peng, Z.; Huang, K.; Yan, Z.; Cook, N. P.; Samuel, E. L. G.; Hwang, C.-C.; Ruan, G.; Ceriotti, G.; Raji, A.-R. O.; Martí, A. A.; Tour, J. M. Nat. Commun. 2013, 4, 2943 10.1038/ncomms3943
45. Lee, K. H.; Oh, J.; Son, J. G.; Kim, H.; Lee, S.-S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 6361-6368 10.1021/am405735c
46. Zhang, C.; Fu, L.; Liu, N.; Liu, M.; Wang, Y.; Liu, Z. Adv. Mater. 2011, 23, 1020-1024 10.1002/adma.201004110
47. Panchakarla, L. S.; Subrahmanyam, K. S.; Saha, S. K.; Govindaraj, A.; Krishnamurthy, H. R.; Waghmare, U. V.; Rao, C. N. R. Adv. Mater. 2009, 21, 4726-4730 10.1002/adma.200901285
48. Suslick, K. S. Science 1990, 247, 1439-1945 10.1126/science.247.4949.1439
49. Tang, L.; Ji, R.; Li, X.; Bai, G.; Liu, C. P.; Hao, J.; Lin, J.; Jiang, H.; Teng, K. S.; Yang, Z.; Lau, S. ACS Nano 2014, 8, 6312-6320 10.1021/nn501796r
50. Peng, J.; Gao, W.; Gupta, B. K.; Liu, Z.; Romero-Aburto, R.; Ge, L.; Song, L.; Alemany, L. B.; Zhan, X.; Gao, G.; Vithayathil, S. A.; Kaipparettu, B. A.; Marti, A. A.; Hayashi, T.; Zhu, J.-J.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2012, 12, 844-849 10.1021/nl2038979
51. Yan, X.; Li, B.; Li, L.-S. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 2254-2262 10.1021/ar300137p
52. Xu, Y.; Bai, H.; Lu, G.; Li, C.; Shi, G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5856-5857 10.1021/ja800745y
53. Rahman, M.; Harmon, H. J. Spectrochim. Acta, Part A 2006, 65, 901-906 10.1016/j.saa.2006.01.029
54. Zhang, H.-X.; Cao, A.-M.; Hu, J.-S.; Wan, L.-J.; Lee, S.-T. Anal. Chem. 2006, 78, 1967-1971 10.1021/ac051826s
55. He, X.; Wang, H.; Li, Z.; Chen, D.; Zhang, Q. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 14706-14712 10.1039/c4cp01723d
56. Gao, D.; Wang, Z.; Liu, B.; Ni, L.; Wu, M.; Zhang, Z. Anal. Chem. 2008, 80, 8545-8553 10.1021/ac8014356
57. Wang, J.; Bhada, R. K.; Lu, J.; MacDonald, D. Anal. Chim. Acta 1998, 361, 85-91 10.1016/S0003-2670(97)00702-2