石墨烯氧化物纳米板具有高质子导电性
Mohammad Razaul Karim1, Kazuto Hatakeyama, Takeshi Matsui
1Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University , 2-39-1 Kurokami, Kumamoto 860-8555, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|May 17, 2013
概括
石墨烯氧化物 (GO) 具有超离子质子导电性,与石墨氧化物 (GO) 和石墨烯氧化物/质子混合物 (GO-H) 不同. 这一发现为GO在燃料电池和传感器的质子导电材料中开辟了可能性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 氧化石墨烯 (GO) 通常是一种电子绝缘体.
- 材料中的质子导电性对于燃料电池等能源应用至关重要.
研究的目的:
- 测量和比较石墨氧化物 (GO'),石墨烯氧化物/质子混合物 (GO-H) 和石墨烯氧化物 (GO) 纳米片的质子导电性.
- 研究石墨烯氧化物作为质子导体材料的潜力.
主要方法:
- 在100%湿度下测量GO,GO-H和GO的质子导电性.
- 对功能组和吸附水在质子运输中的作用的分析.
主要成果:
- 石墨烯氧化物 (GO) 显示出异常高的质子导电性 (∼10−2 S cm−1).
- 石墨氧化物 (GO') 和石墨烯氧化物/质子混合物 (GO-H) 的导电率明显较低 (分别为∼10−4 和∼10−5 S cm−1).
- 在GO中,质子导电是由水友性功能组和结水网络促进的.
结论:
- 石墨烯氧化物表现出超离子质子导电性,扭转了绝缘材料预期的趋势.
- 基于GO的材料显示出开发二维质子导电应用的前景.
- 潜在的应用包括燃料电池,传感器和其他电化学设备.
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