A facile method to prepare hierarchical porous carbon (HPC) aerogels using bagasse is proposed. The HPC aerogels exhibited high supercapacitive performance with excellent capacitance retention of about 93.9% over 5000 cycles.

In this paper, the hierarchical SnO2 nanostructures (HTNs) were prepared by a facile hydrothermal process. The prepared HTNs were characterized in detail by various analytical techniques that reveal the well-crystallinity with tetragonal rutile structure of SnO2 for the as-prepared material. By detailed experiments, interestingly, it was observed that the shapes and sizes of as-prepared HTNs could be tailored by varying the precursor concentration and reaction time. The synthesized HTNs were used as the efficient photocatalysts for the photocatalytic degradation of methylene blue (MB) under light illumination which showed almost complete degradation (∼99%) of MB dye in 20 min. The observed degradation for MB dye was higher than other commonly used dyes, i.e. methyl orange (MO; 96% in 50 min) and Rhodamine B (RhB; 97% in 40 min.). Further, the prepared HTNs were used as the effective gas sensing material to examine a series of volatile gases, such as ethanol, ammonia, benzene, acetone, toluene, methanol, diethyl ether, and methanol. By the detailed experiments, it was observed that the prepared HTNs exhibited tremendous gas sensing performance toward ethanol. Finally, because of the unique morphology and the fast ion and electron transfer characteristics, the prepared HTNs show excellent supercapacitor performances.

Nitrogen-doped carbon quantum dots (N-CQDs) were successfully synthesized using rice residue and glycine as carbon and nitrogen sources by one-step hydrothermal method. High quantum yield (23.48%) originated from the effective combination of nitrogen with various functional groups (CO, NH, CN, COOH and COC). The N-CQDs showed a fluorescence with the wavelength varied from 420 to 500 nm and the maximum emission wavelength being at 440 nm. N-CQDs have been importantly applied as probe to detect Fe3+ and tetracycline (TCs) antibiotics with remarkable performance. Using the linear relationship between fluorescence intensity and Fe3+ concentration, the N-CQDs could be employed as a simple, efficient sensor for ultrasensitive Fe3+ detection ranging from 3.32 to 32.26 µM, with a limit of detection (LOD) of 0.7462 µM. The N-CQDs showed the applicability to detect TCs. The detection limits of tetracycline, terramycin and chlortetracycline were 0.2367, 0.3739 and 0.2791 µM, respectively. The results of TC by fluorescence method in real water samples were in good agreement with standard Ultraviolet-visible (UV-vis) method. The N-CQDs have various potential applications including sensitive and selective detection of Fe3+ and TCs, and cellular imaging with low cytotoxicity, good biocompatibility and high permeability.

Using ZnO nanonails, a hydrazine electrochemical sensor has been fabricated, for the first time, which showed a high and reproducible sensitivity of 8.56 microA cm(-2) microM(-1) with a response time less than 5 s, a linear range from 0.1 to 1.2 microM and a correlation coefficient of R = 0.999. The limit of detection (LOD), based on the S/N ratio, was estimated to be 0.2 microM.

Ultraselective and sensitive detection of xylene and toluene with minimum interferences of other indoor air pollutants such as benzene, ethanol, and formaldehyde is achieved using NiO hierarchical nanostructures doped with Cr. Pure and 1.15–2.56 at% Cr-doped NiO flower-like hierarchical nanostructures assembled from nanosheets are prepared by a simple solvothermal reaction and their gas sensing characteristics toward o-xylene and toluene gases are investigated. The 1.15 at% Cr-doped NiO hierarchical nanostructures show high responses to 5 ppm of o-xylene and toluene (ratio of resistance to gas and air = 11.61 and 7.81, respectively) and negligible cross-responses to 5 ppm of benzene, formaldehyde, ethanol, hydrogen, and carbon monoxide. However, pure NiO nanostructures show low responses to 5 ppm of o-xylene and toluene (ratio of resistance to gas and air = 2.01 and 1.14, respectively) and no selectivity toward any specific gas is observed. Significant enhancement of the response and selectivity to o-xylene and toluene is attributed to the decrease in the hole concentration in NiO and the catalytic oxidation of methyl groups by Cr doping.