معیوب گرافن بالا electrocatalytic activity

دانشمندان از موسسه مسکو فیزیک و فناوری, Skoltech و آکادمی علوم روسیه موسسه مشترک برای درجه حرارت بالا در حال انجام یک مطالعه نظری اثر نقص در گرافن در انتقال الکترون در گرافن-راه حل رابط. محاسبات آنها نشان می دهد که نقص می تواند به افزایش انتقال شارژ نرخ منظور از قدر. علاوه بر این با تغییر نوع نقص ممکن است به صورت انتخابی کاتالیز انتقال الکترون به یک کلاس خاص از مواد در محلول. این می تواند بسیار مفید برای ایجاد کارآمد سنسورهای الکتروشیمیایی و electrocatalysts. یافته های منتشر شده در Electrochimica Acta.

کربن است که به طور گسترده ای مورد استفاده در الکتروشیمی. یک نوع جدید مبتنی بر کربن الکترود ساخته شده از گرافن دارای پتانسیل بسیار زیادی برای حسگرهای, فتوولتائیک و سلول های الکتروشیمیایی. برای مثال شیمیایی اصلاح شده با گرافن می تواند به عنوان یک ارزان و موثر آنالوگ از پلاتین یا ایریدیوم کاتالیزور در سلول های سوخت و فلز-هوا باتری.

الکتروشیمیایی فنی گرافن به شدت بستگی به ساختار شیمیایی و خواص الکترونیکی که تاثیر قابل توجهی بر سينتيک از اکسیداسیون و کاهش فرآیندهای. علاقه به مطالعه سينتيک ناهمگن انتقال الکترون در گرافن سطح اخیرا تحریک تجربی جدید نشان داده امکان تسریع انتقال در نقص های ساختاری مانند جای خالی گرافن لبه ناخالصی heteroatoms و اکسیژن حاوی گروه های عملکردی.

مقاله اخیر همكاري توسط سه نفر از دانشمندان روسی ارائه نظری مطالعه سينتيک انتقال الکترون در سطح گرافن با نقص: یک و دو جای خالی سنگ-ولز نقص و نیتروژن و ترکیبات اپوکسی و گروه هیدروکسیل. همه این تغییرات به طور قابل توجهی تحت تاثیر نرخ انتقال ثابت است. ترین اثر برجسته همراه بود با یک جای خالی: انتقال نرخ پیش بینی شده برای رشد منظور از قدر نسبت به نقص-رایگان گرافن (انجیر. 1). این افزایش تنها باید مشاهده شده برای اکسیداسیون و کاهش فرآیندهای با استاندارد بالقوه ، 0.2 ولت به 0.3 ولت -- نسبت به استاندارد هیدروژن الکترود. محاسبات نیز نشان داد که با توجه به کم کوانتومی خازن از گرافن ورقه سینتیک انتقال الکترون را می توان با تغییر خازن از bilayer.

"در محاسبات ما, ما سعی در ایجاد ارتباط بین سينتيک ناهمگن انتقال الکترون و تغییر در خواص الکترونیکی گرافن را ناشی از نقص. معلوم شد که معرفی نقص به بکر ورق گرافن می تواند منجر به افزایش در تراکم الکترونیکی متحده در نزدیکی سطح فرمی و تسریع انتقال الکترون" گفت: دانشیار سرگئی Kislenko از بخش فیزیک در دمای بالا و فرآیندهای MIPT.

"همچنین بسته به نوع نقص آن را تحت تاثیر تراکم الکترونیکی متحده در سراسر مناطق مختلف انرژی در راه های مختلف. این نشان می دهد احتمال برای اجرای انتخابی تجزیه الکتروشیمیایی. ما بر این باوریم که این اثرات می تواند مفید باشد برای حسگر الکتروشیمیایی برنامه های کاربردی و نظری دستگاه است که ما در حال توسعه می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای هدفمند شیمیایی طراحی مواد جدید برای کاربردهای الکتروشیمیایی," دانشمند اضافه شده است.

###

این تحقیقات گزارش شده در این داستان بود که با حمایت روسیه در بنیاد برای تحقیقات پایه.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.