iVCe-Layered Double Hydroxide as Multifunctional Nanomaterials for Energy and Sensor Application

Autor(es)

Goncalves, Josue M. ^[1] ; Lima, Irlan S. ^[1] ; Azeredo, Nathalia F. B. ^[1] ; Rocha, Diego P. ^[1] ; de Siervo, Abner ^[2] ; Angnes, Lucio ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Chem, Dept Fundamental Chem, Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Inst Phys Gleb Wataghin, Dept Appl Phys, Campinas - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FRONTIERS IN MATERIALS; v. 8, NOV 29 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Multifunctional nanomaterials have been attracting increasing attention as solutions to the existing challenges in energy systems and sensing technologies. In this regard, multifunctional NiVCe-layered double hydroxide (NiVCe-LDH) nanoparticles were synthesized by the modified sol-gel method. The analysis of this material demonstrated excellent potential for its utilization as electrode materials for hybrid supercapacitor, oxygen evolution reaction (OER), and sensor applications. The NiVCe-LDH nanoparticles delivered a specific charge of 740 C g(-1) at 10 A g(-1) and decent rate performance (charge retention of 68.7% at 100 A g(-1)), showing excellent prospects as electrode material for hybrid energy storage devices. In addition, NiVCe-LDH nanoparticles have also been successfully applied as a proof-of-concept for OER, as confirmed by their low Tafel slope of 47 mV dec(-1). Finally, trimetallic NiVCe-LDH-based screen-printed electrodes were developed for the sensing of hydrogen peroxide directly in a real complex mouthwash sample, achieving a satisfactory recovery value of around 98% using a fast and simple batch injection analysis procedure. These results allow us to predict the great potential of this trimetallic hydroxide for building electrochemical sensors with good perspectives as electroactive material for OER processes and energy storage technologies. (AU)

• Processo FAPESP: 17/13137-5 - Formação e propriedades de hemiésteres do ácido carbônico em meio aquoso
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/00325-0 - Produção de filamentos condutivos contendo nanomateriais de carbono e nanopartículas metálicas para o desenvolvimento de biossensores eletroquímicos não enzimáticos de baixo custo via manufatura aditiva
• Beneficiário: Diego Pessoa Rocha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 07/08244-5 - Estudo das propriedades magnéticas de filmes ultrafinos e nanopartículas de Pd e PdAu via XMCD
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 07/54829-5 - Estrutura eletrônica e geométrica de nano materiais: um estudo por radiação sincroton
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/16896-7 - Desenvolvimento de sensores amperométricos e impedimétricos baseados em hidróxidos duplos de níquel e Vanádio (alfa-NixV1-x(OH)2) e seus nanocompósitos com grafite expansível/grafenos
• Beneficiário: Josué Martins Gonçalves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático