俄科學家制出可制造超級電容器和電池的電極的石墨烯納米粒子
時間:2018-06-15 11:21來源:科技部 作者:綜合報道
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莫斯科羅蒙諾索夫國立大學化學家近期合成出了一種外形酷似水母的特殊類型石墨烯納米粒子，并對其進行了改性處理。這些粒子的結構使其可被用于催化過程及制造導電聚合物。相關研究成果已發表在《應用表面科學》（Applied Surface Science）雜志上。
石墨烯是碳的同素異形體之一，即“純”碳的存在形式之一，在結構和性質上與其它形式不同。石墨烯是六角型二維晶體，其強度、導熱性、導電性等性質決定了它在許多化學家和納米電子物理學家的研究中發揮著重要作用。
此項研究的本質是合成出獨特的石墨烯納米粒子，并對其進行改性處理。研究團隊制出的結構具有非常有趣的形態：石墨烯層在邊緣處彎曲，邊緣帶有功能性“尾巴”。由于外形酷似水母，研究團隊將其稱為“水母狀石墨烯納米薄片”。
上述納米粒子由若干較薄（小于50納米）的石墨烯層組成，其邊緣由于制備方法（利用催化劑加速烴的熱分解）的特性而彎曲。經硝酸化學處理后，薄片邊緣被功能性含氧基團覆蓋。在高溫下，通過氨的作用，含氧基團可轉化為氮“尾”。研究團隊使用了光譜學和顯微學等一整套化學物理方法，使得研究精細結構成為可能。
研究人員表示，該材料具有非常發達的比表面積，可用來制造超級電容器和電池的電極。此外，利用氮原子對其表面進行改性處理，有助于改變其電化學和吸附（吸收）性能，因此也可用于催化過程和制造導電多組分聚合物。
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