Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Дефекты в графене проявят с помощью палладиевого маркера

04.03.2011 Наука и жизнь

Химики из Университета органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН придумали метод легко и скоро отыскать недостатки в атомарной структуре графена.

Разные виды недостатков структуры графена, показанные посредством палладиевого маркера. Палладиевые нанокластеры очерчивают контур частицы графена на поверхности графита. Изображение получено посредством сканирующего электронного микроскопа. Источник: Chemical Science (2015), (с) Royal Society of Chemistry‹ ›

С момента открытия графену многие предрекали стать материалом века, что заменит собой множество классических материалов. Не обращая внимания на вправду неповторимые особенности этого нового материала, графеновые технологии еще лишь начинают развиваться, встречая новые неприятности и открывая новые возможности. 

Узкая структура толщиной всего в один атом углерода разрешает ему очень действенно проводить электрический ток и тепло. Но, не смотря на то, что у графена вправду большое количество выдающихся особенностей, существует множество сложностей, каковые мешают его триумфальному шествию в производство.Дефекты в графене проявят с помощью палладиевого маркера Одна из них – это сложность получения структуры без недостатков.

Дело в том, что для практических приложений самый увлекателен графен с поверхностью, максимально приближенной к совершенной. В этот самый момент исследователи сталкиваются с вопросом, как же отобрать образцы «хорошего» графена для собственных опытов. Новый метод обнаружения недостатков внесли предложение химики из Университета органической химии им.

Н.Д. Зелинского РАН. 

Что такое недостаток в структуре графена и из-за чего так тяжело его найти? Совершенный графен – это плоскость, грамотный верными шестиугольниками из атомов углерода. В случае если в таковой структуре отсутствует один либо пара атомов, то на их месте образуется дырка. Смогут быть и другие искажения, к примеру, в случае если вместо шестиугольника окажется пятиугольник либо семиугольник. Такие графеновые недостатки смогут иметь самые разные размеры и форму.

Но неприятность состоит еще и в том, что эти недостатки не статичны и смогут изменяться со временем. Нобелевский лауреат Константин Новоселов в одной из собственных работ продемонстрировал, что искусственно созданные отверстия в структуре при определенных условиях смогут самопроизвольно затягиваться. Все это делает задачу поиска недостатков в графене непростым и трудоемким занятием. Но каждая, кроме того самая непростая неприятность имеет собственный ответ.

Научная несколько под управлением доктора наук Валентина Ананикова отыскала уникальный метод обнаружения таких недостатков.

Недостаток на поверхности меняет не только геометрию поверхности, но и химические особенности материала около этого места. К примеру, кое-какие катализаторы – вещества, ускоряющие химические реакции, трудятся из-за недостатков собственной структуры. Атомы, каковые находятся не совсем в том месте, где «нужно» с позиций идеально структурированного вещества, становятся химически активными, и именно на них начинают протекать реакции.

То же применимо и к недостаткам графена – химическая активность атомов углерода в этих регионах отличается от активности атомов на другой поверхности. Именно это свойство применяли химики в собственном проекте – они создали особое вещество, содержащее атомы металла палладия, которое избирательно прикрепляется к дефектным областям на поверхности графена.  

В то время, когда таковой химический комплекс реагирует с активными центрами на поверхности, то в этих местах образуются наночастицы палладия, каковые возможно свободно замечать посредством электронного микроскопа. Чем более активен углеродный центр либо недостаток, тем прочнее связывание с частицами металла. Так, недостатки на углеродной поверхности и активные центры смогут быть нанесены на карту с высоким разрешением, которая продемонстрирует не только отличия в строении, но и химическую активность различных областей.

Определение дефектных центров на углеродной поверхности посредством созданных палладиевых маркеров дает еще и неповторимую возможность изучить реакционную свойство графеновых слоев. Исследователи установили, что на одном квадратном микрометре поверхности, а это приблизительно в тысячу раз меньше площади людской волоса, смогут пребывать более 2000 реакционных центров. Наряду с этим они расположены не хаотично, а со в полной мере упорядоченной структурой.  

Как отмечает доктор наук Анаников, созданный способ сродни обширно применяемому в медицине диагностическому способу – томографии с применением контрастных реагентов для упрощения наблюдений и повышения точности.

Результаты изучения размещены в статье «Spatial imaging of carbon reactivity centers in Pd/C catalytic systems» (авторы E. O. Pentsak, A. S. Kashin, M. V. Polynski, K. O. Kvashnina, P. Glatzel and V. P. Ananikov) в издании Chemical Science, издаваемом Royal Society of Chemistry.

Подпись к фото 2: Разные виды недостатков структуры графена, показанные посредством палладиевого маркера. Зелёные и голубые стрелки – точечные недостатки, красные – линейные, оранжевые – приграничные, жёлтые – топологические, красные пунктирные линии отмечают границы между зернами. Источник: Chemical Science (2015), (с) Royal Society of Chemistry

Создатель: Максим Абаев

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

БЕЗДОМНЫЙ ВЕТЕРАН ЗАПЛАКАЛ!ПОМОЩЬ БЕЗДОМНЫМ


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,