science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Grafeen ontladen en moleculaire afscherming

Een nieuwe studie werpt licht op een unieke eigenschap van 2D-materialen:het vermogen om chemische interacties op moleculair niveau af te schermen. De ontdekking van dit afschermende effect stelt wetenschappers in staat de reactiviteit van moleculen te controleren, de activiteit van katalysatoren afstemmen, en bouw een nieuwe generatie koolstofmaterialen

Een nieuwe gezamenlijke theoretische en experimentele studie suggereert dat grafeenplaten op efficiënte wijze chemische interacties afschermen. Een van de veelbelovende toepassingen van dit fenomeen houdt verband met het verbeteren van de kwaliteit van 2D-materialen door defectcentra op de oppervlakken van koolstofmaterialen te "ontladen". Een ander belangrijk kenmerk is het vermogen om de selectiviteit en activiteit van de gedragen metallische katalysatoren M/C op het koolstofsubstraat te regelen.

Onderzoekers bestudeerden koolstofmaterialen met defecten aan het oppervlak - dergelijke defecten vertegenwoordigen een actieve soort, die afgeschermd moeten worden. Inderdaad, de experimenten toonden aan dat de defecte gebieden behoorlijk reactief zijn en een hoge activiteit behouden ten opzichte van verschillende moleculen. Echter, zodra de defecten waren bedekt met enkele lagen grafeenvlokken, de verdeling van reactieve centra werd uniform (zonder gelokaliseerde reactiviteitscentra die typisch zijn voor defecte gebieden).

Met andere woorden, het bedekken van de oppervlaktedefecten met grafeenlagen heeft de invloed van geladen defecten verminderd en ze "onzichtbaar" gemaakt in termen van chemische interacties op moleculair niveau.

Het artikel "Afscherming van de chemische reactiviteit met behulp van grafeenlagen voor het regelen van de oppervlakte-eigenschappen van koolstofmaterialen, " werd gepubliceerd in Fysische chemie Chemische fysica tijdschrift (Royal Society of Chemistry).