Свойства графена изменяются из-за воды и кислорода

Мы часто обнаруживаем, что пища становится трухлявым, когда мы оставляем его снаружи для долгой и плоды буреют после того как они будут удалены или вырезаны. Таких явлений можно легко заметить в нашей повседневной жизни, и они иллюстрируют окислительно-восстановительной реакции. Основополагающим принципом контроля физических свойств двумерных материалов, зафиксирован как материалы нового поколения, таких как графен является окислительно-восстановительных реакций.

Исследовательская группа состояла из профессора Рю Сонмин, Kwanghee парк, и являются Кан, связаны с кафедры химии, POSTECH, обнаружил, что допинг двумерных материалов с притоком зарядов извне в воздух в результате электрохимической реакции обусловлен редокс-пары воды и молекулы кислорода. Используя в реальном масштабе времени фотолюминесценции томографию, они наблюдали за электрохимической окислительно-восстановительной реакции между дисульфид вольфрама и кислорода/воды в воздухе. Согласно их исследованию окислительно-восстановительные реакции может контролировать физические свойства двумерных материалов, которые могут быть применены для изгибаемого элемента изображения, высокоскоростной транзистор следующего поколения батареи, сверхлегких материалов и других двумерных полупроводниковых систем.

Двумерные материалы, такие как графен и дисульфид вольфрама в виде одного или нескольких слоев атомов в нанометрового размера. Они тонкие и легко согнуть, но трудно. Из-за этих свойств, они используются в полупроводниках, дисплей, солнечная батарея и все, они называются сон материал. Однако, поскольку все атомы существовать на поверхности материала, она ограничена в окружающей среды, таких как температура и влажность, которая часто заставляет их изменить или преобразовать. Прежде чем исследовательская группа объявила о результатах своего исследования, было неизвестно, почему такое явление происходит и было трудно коммерциализировать, будучи не в состоянии контролировать свойства материала.

Исследовательская группа использовала реальном времени фотолюминесценции томография дисульфид вольфрама и спектроскопии комбинационного рассеяния графена. Они демонстрировали молекулярной диффузии через двумерный наноструктурном пространство между двумерными материалами и гидрофильных субстратах. Они также обнаружили, что существует достаточное количество воды, чтобы посредничать окислительно-восстановительные реакции в пространстве. Кроме того, они доказали, что заряд допинга в кислоты, такие как хлористоводородная кислота также диктуется растворенного кислорода и водорода-концентрация ионов (рН) таким же образом.

Чего они добились в этом исследовании является основополагающим принципом, необходимых для руководства электрических, магнитных и оптических свойств двумерных или других низкоразмерных материалов. Предполагается, что этот метод может быть применен для улучшения предварительной обработки, которая необходима для предотвращения двумерные материалы могут быть изменены по окрестностям и технологии доочистки, такие как инкапсуляция для гибкого и эластичного дисплеев.

Профессор Рю Сонмин сказал: «использование в режиме реального времени фотолюминесценции, нам удалось продемонстрировать, что электрохимическая реакция обусловлена окислительно-восстановительных пар молекул кислорода и воды в воздухе-это ключ и доказал фундаментальный принцип управления свойствами материалов. Эта реакция применяется не только двумерные материалы, но и другие низкоразмерные материалы, такие как квантовые точки и нанопроволоки. Итак, наши результаты станут важной ступенькой в развитии нано технологий на основе низкоразмерных материалов».

Исследования были поддержаны Samsung Фондом науки и технологии.

сделать разницу: спонсорские возможности