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质子可穿透石墨烯 燃料电池将迎新机遇

导读: 英国《自然》杂志网站26日刊登中英科研人员最新研究说,实验证明,此前被认为“密不可透”的石墨烯材料可以被质子穿过。这预示着石墨烯在燃料电池、氢动力技术等领域同样有广阔前景。

  英国《自然》杂志网站26日刊登中英科研人员最新研究说,实验证明,此前被认为“密不可透”的石墨烯材料可以被质子穿过。这预示着石墨烯在燃料电池、氢动力技术等领域同样有广阔前景。石墨烯由单层碳原子呈蜂窝状紧密排列,因其独特的力学和电学特性而被称为“神奇材料”,比如它不透水不透气、薄而坚固等。英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆就曾因对石墨烯的研究而获诺贝尔奖。

质子可穿透石墨烯 燃料电池将迎新机遇

  然而,“完全不可穿透”的特性在某些应用领域也会成为弱点。为探索石墨烯的可透性,中国科技大学教授吴恒安等人与海姆团队合作,进行了一系列实验。

  与预想不同的是,他们发现,质子可以“轻松”穿过单层石墨烯薄膜,在高温或者将薄膜上覆盖一层铂等催化纳米颗粒时,这种穿透效果尤其显着。

  他们因此得出结论,单层石墨烯是高度有效和有选择性的薄膜,可允许质子通过,这一特性使其有望用于需要选择性质子转运或氢分离的技术,例如用于制作在燃料电池中使用的质子过滤膜。

  研究人员说,目前燃料电池所需的一大核心技术就是找到一种“筛子”一样的薄膜,把氢或氧等用作燃料的质子流分离出来,将其他干扰物质隔离出去。新研究表明,石墨烯可作为这样一种备选材料,制出更薄、更高效的过滤薄膜。

责任编辑:Aaron
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