Новые свойства пористого графена

Пористый графен возможно применён для ответа актуальной неприятности поиска фотокаталитических совокупностей на базе широкозонных полупроводников.

Высокая популярность графена либо, по-второму, моноатомного графитового слоя обусловлена не только его необыкновенными физико-химическими особенностями, но и возможностями использования на практике.

Многие исследователи сходятся во мнении, что графен может сыграть важную роль в элегантном ответе многих прикладных задач. Сейчас, среди самые смелых предложений возможно услышать о постепенной замене кремния в элементах наноэлектроники, и активном применении графена в энергетике в качестве водородозапасающего материала.

Более того, графен есть “прародителем” не меньше занимательных и многообещающих наноматериалов, таких как графан и, так называемый, пористый графен (PG). Пористый графен представляет собой двумерную структуру, грамотного фенильными кольцами (рис. 1).

Постоянная решетки таковой таковой двумерной совокупности образовывает около 7.5 A. без сомнений, наличие полостей в графене значительно повлияет на его характеристики. Но в некоторых приложениях применение модифицированного графена точно будет более предпочтительным. Фактически моделированию особенностей PG и посвящена работа исследователя J. Am.

Chem и его коллеги A.Du. Авторы выполнили последовательность ab initio расчетов, а также посредством достаточно популярного программного пакета VASP, и продемонстрировали что “пористость” графена ведет к образованию у последнего запрещенной территории (отметим, что в зонной структуре обычного графена запрещенная территория отсутствует).

Рис. 1. Неспециализированный вид пористого графена (зеленые шары соответствуют атомам углерода, белые шары – атомам водорода).

Исходя из результатов расчета, ее ширина составила 3.2 эВ, что в полной мере сопоставимо, к примеру, с шириной запрещенной территории диоксида титана, находящего широкое использование в фотокатализе. Авторы предполагают, что не считая приложений наноэлектроники пористый графен имел возможность бы стать красивым кандидатом для ответа актуальной неприятности поиска фотокаталитических совокупностей на базе широкозонных полупроводников.

Еще одним не меньше серьёзным результатом стало то, что Li-PG способен запасать значительно больше молекулярного водорода, чем допированный литием классический графен. Содержание водорода в таком соединении, согласно расчетам, составит до двенадцати массовых процентов (рис. 2).

Рис. 2. Молекулы водорода адсорбированные на поверхности пористого графена (вид сверху)

На рисунке 2(а) продемонстрированы шесть молекул водорода, адсорбированных на поверхности пористого графена, допированного двумя атомами лития, (б) двенадцать молекул водорода, адсорбированных на поверхности пористого графена, допированного четырьмя атомами лития. Зеленые шары – атомы углерода, белые шары – атомам водорода, светло синий шары – атомам лития и желтые шары соответствуют физически адсорбированным молекулам водорода.

Будем сохранять надежду, что представленные результаты окажутся нужными для предстоящих теоретических и экспериментальных изучений пористого графена, тем более что его яркий синтез уже удачно осуществлен.

Случайные записи:

• Электропроводность графенов растет с увеличением числа дефектов
• Телепортация света для передачи квантовых изображений

Применение графена — Сергей Морозов

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые научились «настраивать» свойства графена

  Ученые из Ренсселеровского Политехнического Университета создали способ управления природой графена. Это открытие вносит ощутимый вклад в работу…

• Новое удивительное свойство графена: им можно гнать спирт

  Графен может оказаться самым большим недавним открытием ученых. Слои углерода толщиной один атом – это самые узкий узнаваемый науке материал во…

• Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

  Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках…

• Графеноподобный пористый полимер

  Исследовательская несколько Андрея Гейма (Andre Geim) совместно с сотрудниками из Университета Полимеров Макса Планка (Майнц, Германия) в первый раз…