SCIE
Structure dependent luminescence, peroxidase mimetic and hydrogen peroxide sensing of samarium doped cerium phosphate nanorods
저자
Vinothkumar, G. ; I. L., Arun ; Arunkumar, P. ; Ahmed, Waseem ; Ryu, Sangbong ; Cha, Suk Won ; Babu, K. Suresh
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-등재정보
SCIE
자료형태
학술저널
수록면
6559-6571(13쪽)
제공처
소장기관
<P>Rare earth phosphates have been used extensively in luminescent phosphors, bio-imaging, catalysis, and sensors. However, there is a need to correlate the structural-chemical changes associated with stability and performance. In the present work, hydrothermally synthesized CePO4:Smx (<I>x</I> = 0, 5 and 10 mol%) nanorods were annealed at different temperatures to understand the modulations in structure as well as optical and enzyme mimetic properties. As prepared samarium doped cerium phosphate (SCP) nanorods crystallized in a hydrated hexagonal structure transformed into an anhydrous hexagonal and a monoclinic structure on annealing at 400 °C and 800 °C, respectively. Though temperature did not affect the rod-like morphology of the SCP, the lattice strain changed from compressive to tensile. Monoclinic SCP exhibited excellent emission until 5% Sm<SUP>3+</SUP> doping while the quenching effect dominated at 10% Sm<SUP>3+</SUP>. Monoclinic SCP samples demonstrated higher peroxidase-like enzymatic activity in comparison to natural enzyme HRP and hexagonal SCP. A mechanism for the enhanced peroxidase-like activity of the monoclinic structure was proposed based on the fluorescence property of terephthalic acid and the surface peroxo complex using Raman spectroscopy. Fluorimetric detection based on the luminescent quenching effect of the monoclinic SCP nanorods treated with different concentrations of hydrogen peroxide showed a linear response from 0 to150 μM concentration with a detection limit (LOD) of 3.17 μM H2O2. Our results demonstrate the importance of structure for enzyme mimetic activity.</P>
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