(文章来源:网络整理)
事实证明,有缺陷的单层石墨烯产生的膜是世界上最薄的质子通道 - 只有一个原子厚度,Weinberg艺术与科学学院的化学教授Geiger说:“我们发现,如果你只是将石墨烯稍微完美地拨回来,你将得到你想要的膜。” “每个人都在努力制作真正原始的石墨烯,但我们的数据显示,如果你想要质子通过,你需要不太完美的石墨烯。
Geiger的研究团队包括来自西北大学,橡树岭国家实验室,弗吉尼亚大学,明尼苏达大学,宾夕法尼亚州立大学和波多黎各大学的合作者,在水溶液的原子世界中,质子非常大,科学家们不相信它们可以在室温下通过单层化学完美的石墨烯驱动。(石墨烯是一种元素碳,由单个平面碳原子片组成,排列成重复的六边形或蜂窝状晶格,当Geiger及其同事研究暴露于水中的石墨烯时,他们发现质子确实在石墨烯中移动。他们使用尖端激光技术,成像方法和计算机模拟,着手学习如何操作。
研究人员发现石墨烯中存在的天然缺陷 - 碳原子缺失 - 引发化学旋转木马,其中膜一侧的水中的质子在几秒钟内穿梭到另一侧。他们先进的计算机模拟表明,这是通过1806年首次提出的经典“斗式线”机制实现的。
去除少量碳原子导致其他碳原子具有高反应性,这开始了质子穿梭过程。只有质子通过这些小孔,使膜非常有选择性,我们的研究结果明天不会成为燃料电池,但它为工程师提供了一种设计质子分离膜的机制,这种分离膜远没有人们想象的那么复杂,”Geiger说。“你所需要的只是略微不完美的单层石墨烯。
(责任编辑:fqj)
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