Nanomõõtmelise piiri paljastamine: uuendused nanopoorsete mudelelektroodidega

02. juuni 2023 (Nanowerki uudised) Tohoku ülikooli ja Tsinghua ülikooli teadlased võtsid kasutusele järgmise põlvkonna mudelmembraanielektroodi, mis tõotab muuta põhjalikud elektrokeemilised uuringud. See uuenduslik elektrood, mis on valmistatud hoolika protsessiga, esitleb järjestatud rida õõnsaid hiiglasi süsiniknanotorud (gCNT-d) nanopoorses membraanis, avades uued võimalused energia salvestamiseks ja elektrokeemilisteks uuringuteks. Peamine läbimurre seisneb selle uudse elektroodi konstruktsioonis. Teadlased töötasid välja ühtse süsiniku katmise tehnika alumiiniumsubstraadile moodustatud anoodse alumiiniumoksiidi (AAO) jaoks, kusjuures tõkkekiht on kõrvaldatud. Saadud konformselt süsinikuga kaetud kihil on vertikaalselt joondatud gCNT-d, mille nanopoorid on läbimõõduga 10–200 nm ja pikkusega 2 µm kuni 90 µm, kattes väikesed elektrolüüdi molekulid bioloogiliselt seotud suurteks aineteks, nagu ensüümid ja eksosoomid. Erinevalt traditsioonilistest komposiitelektroodidest välistab see iseseisev mudelelektrood osakestevahelise kontakti, tagades minimaalse kontakttakistuse – see on vajalik vastava elektrokeemilise käitumise tõlgendamiseks. Membraanelektroodi mudel, millel on laialdane pooride mõõtmete juhitavus. (Pilt: Tohoku ülikool) "Selle mudelelektroodi potentsiaal on tohutu," ütles dr Zheng-Ze Pan, üks uuringu autoritest. "Kasutades mudelmembraani elektroodi, millel on lai valik nanopooride mõõtmeid, saame põhjaliku ülevaate poorsetes süsinikelektroodides toimuvatest keerulistest elektrokeemilistest protsessidest koos nende loomupärase korrelatsiooniga nanopooride mõõtmetega." Veelgi enam, gCNT-d koosnevad madala kristallisisaldusega virnastatud materjalidest grafeenilehed, mis pakub võrratut juurdepääsu madala kristallisisaldusega süsinikusisaldusega seinte elektrijuhtivusele. Eksperimentaalsete mõõtmiste ja majasisese temperatuuriga programmeeritud desorptsioonisüsteemi kasutamise abil koostasid teadlased madala kristallilise süsinikusisaldusega seinte aatomiskaala struktuurimudeli, mis võimaldas üksikasjalikke teoreetilisi simulatsioone. Dr Alex Aziz, kes viis läbi selle uurimistöö simulatsiooniosa, juhib tähelepanu: "Meie täiustatud simulatsioonid pakuvad ainulaadset objektiivi elektronide üleminekute hindamiseks amorfsete süsiniku sees, valgustades nende elektrilist käitumist reguleerivaid keerulisi mehhanisme." Seda projekti juhtis Prof dr Hirotomo Nishihara, Täiustatud Materjaliuuringute Instituudi (WPI-AIMR) seadme-/süsteemirühma juhtivteadur. Leiud on üksikasjalikult kirjeldatud artiklis Täiustatud funktsionaalsed materjalid ("Nanopoorsed membraanelektroodid õõnsate hiiglaslike süsiniknanotorude järjestatud hulgaga"). Lõppkokkuvõttes on uuring märkimisväärne samm edasi meie arusaamises amorfsetest poorsetest süsinikmaterjalidest ja nende rakendustest erinevate elektrokeemiliste süsteemide sondeerimisel.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Ostke ja müüge IPO-eelsete ettevõtete aktsiaid koos PREIPO®-ga. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php