Блог

Mar 01, 2024

Эволюция структуры у ворот

Nature (2023)Цитировать эту статью 1 Подробности об альтметрической метрике Графитовый электрод обычно используется в электрохимических реакциях благодаря своей превосходной проводимости в плоскости, прочности конструкции и

Природа (2023)Цитировать эту статью

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Графитовый электрод обычно используется в электрохимических реакциях благодаря его превосходной проводимости в плоскости, структурной прочности и экономической эффективности1,2. Он служит основным носителем электрокатализатора, а также многослойной интеркаляционной матрицей2,3 и имеет широкое применение в преобразовании и хранении энергии1,4. Будучи двумерным строительным блоком графита, графен имеет схожие с графитом химические свойства1,2, а его уникальные физические и химические свойства открывают больше возможностей для разработки современных графитовых устройств5,6,7. Следовательно, он служит идеальной платформой для исследования микроскопической структуры и кинетики реакций на границах раздела графитовый электрод. К сожалению, графен подвержен воздействию различных внешних факторов, таких как эффект субстрата8,9,10, что вызывает много путаницы и споров7,8,10,11. Таким образом, мы получили монослой графена без подложки сантиметрового размера, суспендированный на поверхности водного электролита с возможностью настройки затвора. Используя спектроскопию суммарной частоты, мы показываем структурную эволюцию в зависимости от напряжения затвора на границе графен-вода. Сеть водородных связей воды в слое Штерна практически не меняется в окне водно-электролиза, но претерпевает заметные изменения при включении электрохимических реакций. Оборванная связь O–H, выступающая на границе графен-вода, исчезает в начале реакции выделения водорода, что указывает на заметное структурное изменение в самом верхнем слое из-за избытка промежуточных частиц рядом с электродом. Подвешенный первозданный графен большого размера предлагает новую платформу для раскрытия микроскопических процессов на границах раздела графитовый электрод.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до $39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Авторы заявляют, что данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны в документе и файлах исходных данных. Если какие-либо файлы необработанных данных потребуются в другом формате, их можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу. Исходные данные приведены в статье.

Дас, Р.К. и др. Необычайное выделение водорода и активность реакции окисления углеродных нанотрубок и графитового углерода. АСУ Нано 8, 8447–8456 (2014).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Мурти А.П., Мадхаван Дж. и Муруган К. Последние достижения в области катализаторов реакций выделения водорода на углеродных/углеродных носителях в кислых средах. Дж. Источники энергии 398, 9–26 (2018).

Статья ADS CAS Google Scholar

Эноки Т., Сузуки М. и Эндо М. Соединения интеркаляции графита и их применение (Oxford Univ. Press, 2003).

Бонаккорсо, Ф. и др. Графен, родственные ему двумерные кристаллы и гибридные системы преобразования и хранения энергии. Наука 347, 1246501 (2015).

Статья PubMed Google Scholar

Бие, Ю.-К. и другие. Колебательная спектроскопия на границах раздела электролит/электрод с графеновыми решетками. Нат. Коммун. 6, 7593 (2015).

Статья ADS PubMed Google Scholar

Пэн К., Чен Дж., Джи Х., Морита А. и Йе С. Происхождение перенапряжения для реакции выделения кислорода на четко определенном графеновом электроде, исследованное с помощью колебательной спектроскопии генерации суммарной частоты in situ. Варенье. хим. наук. 140, 15568–15571 (2018).