Increasing reaction temperature produces photoluminescent polymer nanodots (PPNDs) with decreased particle size and increased quantum yield. Such PPNDs are used as an effective fluorescent sensing platform for label-free sensitive and selective detection of Cu(II) ions with a detection limit as low as 1 nM. This method is successfully applied to determine Cu(2+) in real water samples.

The present article reports on a simple, economical, and green preparative strategy toward water-soluble, fluorescent carbon nanoparticles (CPs) with a quantum yield of approximately 6.9% by hydrothermal process using low cost wastes of pomelo peel as a carbon source for the first time. We further explore the use of such CPs as probes for a fluorescent Hg(2+) detection application, which is based on Hg(2+)-induced fluorescence quenching of CPs. This sensing system exhibits excellent sensitivity and selectivity toward Hg(2+), and a detection limit as low as 0.23 nM is achieved. The practical use of this system for Hg(2+) determination in lake water samples is also demonstrated successfully.

SnO2 nanoparticles-reduced graphene oxide (SnO2-rGO) nanocomposites have been successfully prepared by a facile method via hydrothermal treatment of aqueous dispersion of GO in the presence of Sn salts. The combined characterizations including X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and transmission electron microscopy (TEM) indicate the successful formation of SnO2-rGO nanocomposites. To demonstrate the product on sensing application, gas sensors are fabricated using SnO2-rGO nanocomposites as sensing materials and investigated for detection of NO2 at low operating temperature (50 °C). It is found that SnO2-rGO nanocomposites exhibit high response of 3.31 at 5 ppm NO2, which is much higher than that of rGO (1.13), and rapid response, good selectivity and reproducibility. Furthermore, the reason for enhancing sensing performance by addition of SnO2 nanoparticles has also been discussed.

Superhydrophobic nanoporous polydivinylbenzene materials are successfully synthesized by a novel solvothermal route. The synthesized polymers exhibit high surface area, large pore volume, controllable average pore size, superhydrophobicity and superoleophilicity. In the adsorption of typical volatile organic compounds (VOC) and organic pollutants in water, it displays excellent adsorptive property compared with that of activated carbon and Amberlite XAD-4 resin. The nanoporous polydivinylbenzene almost does not adsorb either liquid or gaseous water and thus has a preferential selectivity for organic compounds. Our nanoporous material shows a great potential in air purification, wastewater treatment, chemical accident remediation and environmental protection.

An aqueous dispersion of graphene nanosheets (GNs) has been successfully prepared via chemical reduction of graphene oxide (GO) by hydrazine hydrate in the presence of poly[(2-ethyldimethylammonioethyl methacrylate ethyl sulfate)-co-(1-vinylpyrrolidone)] (PQ11), a cationic polyelectrolyte, for the first time. The noncovalent functionalization of GN by PQ11 leads to a GN dispersion that can be very stable for several months without the observation of any floating or precipitated particles. Several analytical techniques including UV−vis spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) have been used to characterize the resulting GNs. Taking advantages of the fact that PQ11 is a positively charged polymer exhibiting reducing ability, we further demonstrated the subsequent decoration of GN with Ag nanoparticles (AgNPs) by two routes: (1) direct adsorption of preformed, negatively charged AgNPs; (2) in-situ chemical reduction of silver salts. It was found that such Ag/GN nanocomposites exhibit good catalytic activity toward the reduction of hydrogen peroxide (H2O2), leading to an enzymeless sensor with a fast amperometric response time of less than 2 s. The linear detection range is estimated to be from 100 μM to 40 mM (r = 0.996), and the detection limit is estimated to be 28 μM at a signal-to-noise ratio of 3.

NO2 gas sensor has been constructed using reduced graphene oxide-ZnO nanoparticles (ZnO-rGO) hybrids as sensing materials. Most importantly, the sensor exhibits higher sensitivity, shorter response time and recovery time than those of the sensor based on rGO, indicating that the sensing performances for NO2 sensing operating at room temperature have been enhanced by introduction of ZnO nanoparticles into rGO matrix.

In this contribution, we demonstrate a green, cost-effective, one-pot preparative route toward Ag nanoparticles-graphene (AgNPs–G) nanocomposites in aqueous solution with the use of tannic acid (TA), an environmentally friendly and water-soluble polyphenol, as a reducing agent. Such AgNPs–G nanocomposites were synthesized through one-pot reduction of AgNO3 and GO by TA. We investigated surface enhanced Raman scattering (SERS) and electrochemical properties of the resultant AgNPs–G nanocomposites. It is found that such AgNPs–G nanocomposites show excellent SERS activity as SERS substrates and exhibit notable catalytic performance toward the reduction of H2O2. This enzymeless H2O2 sensor has a fast amperometric response time of less than 2 s. The linear range is estimated to be from 1 × 10−4 M to 0.01 M (r = 0.999) and the detection limit is estimated to be 7 × 10−6 M at a signal-to-noise ratio of 3. A glucose biosensor was further fabricated by immobilizing glucose oxidase (GOD) into chitosan–AgNPs–G nanocomposite film on the surface of a glassy carbon electrode (GCE). This sensor exhibits good response to glucose, and the linear response range is estimated to be from 2 to 10 mM (R = 0.996) at −0.5 V. The detection limit of 100 μM was achieved at a signal-to-noise ratio of 3. More importantly, we demonstrate successfully its application for glucose detection in human blood serum.

In this communication, we develop a relatively green, and environment friendly route for the synthesis of Au nanostructures on tannic acid (TA)-functionalized graphene oxide (GO) using TA as a reducing and immobilizing agent. The morphologies of Au nanostructures can be controlled by the amount of HAuCl4 used. The resultant Au nanostructures/GO nanocomposites exhibit good catalytic activity toward 4-nitrophenol (4-NP) reduction and the GO supports also enhance the catalytic activityvia a synergistic effect.

Respiration monitoring is important for evaluating human health. Humidity sensing is a promising way to establish a relationship between human respiration and electrical signal. This work describes polymer humidity sensors with ultrafast response for respiration monitoring. The humidity-sensitive polyelectrolyte is in situ cross-linked on the substrate printed with interdigitated electrodes by a thiol–ene click reaction. The polyelectrolyte humidity sensor shows rapid water adsorption/desorption ability, excellent stability, and repeatability. The sensor with ultrafast response and recovery (0.29/0.47 s) when changing humidity between 33 and 95% shows good application prospects in breath monitoring and touchless sensing. Different respiration patterns can be distinguished, and the breath rate/depth of detection subjects can also be determined by the sensor. In addition, the obtained sensor can sense the skin evaporation in a noncontact way.