Razkrivanje meje nanometrskega merila: Inovacije z nanoporoznimi modelnimi elektrodami

02. junij 2023 (Nanowerk novice) Raziskovalci na Univerzi Tohoku in Univerzi Tsinghua so predstavili model membranske elektrode naslednje generacije, ki obljublja revolucijo temeljnih elektrokemijskih raziskav. Ta inovativna elektroda, izdelana z natančnim postopkom, prikazuje urejen niz votlih velikanskih ogljikove nanocevke (gCNT) znotraj nanoporozne membrane, kar odpira nove možnosti za shranjevanje energije in elektrokemijske študije. Ključni preboj je v konstrukciji te nove elektrode. Raziskovalci so razvili enotno tehniko nanosa ogljika na anodnem aluminijevem oksidu (AAO), oblikovanem na aluminijastem substratu, pri čemer je bila odstranjena pregradna plast. Nastala konformno z ogljikom prevlečena plast ima navpično poravnane gCNT z nanoporami s premerom od 10 do 200 nm in dolžino od 2 µm do 90 µm, ki pokrivajo majhne molekule elektrolitov do biološko povezanih velikih snovi, kot so encimi in eksosomi. Za razliko od tradicionalnih kompozitnih elektrod ta samostoječa modelna elektroda odpravlja stik med delci in zagotavlja minimalen kontaktni upor – nekaj bistvenega pomena za interpretacijo ustreznega elektrokemičnega vedenja. Modelna membranska elektroda, ki kaže širok razpon nadzora nad dimenzijami por. (Slika: Univerza Tohoku) "Potencial tega modela elektrode je ogromen," je izjavil dr. Zheng-Ze Pan, eden od ustreznih avtorjev študije. "Z uporabo modelne membranske elektrode z obsežnim razponom dimenzij nanopor lahko dosežemo globok vpogled v zapletene elektrokemične procese, ki potekajo znotraj poroznih ogljikovih elektrod, skupaj z njihovimi inherentnimi korelacijami z dimenzijami nanopor." Poleg tega so gCNT sestavljeni iz nizkokristalnih zloženih grafenske plošče, ki ponuja neprimerljiv dostop do električne prevodnosti znotraj nizkokristalnih ogljikovih sten. Z eksperimentalnimi meritvami in uporabo lastnega temperaturno programiranega desorpcijskega sistema so raziskovalci izdelali strukturni model nizkokristalnih ogljikovih sten v atomskem merilu, kar je omogočilo podrobne teoretične simulacije. Dr. Alex Aziz, ki je izvedel simulacijski del za to raziskavo, poudarja: "Naše napredne simulacije zagotavljajo edinstveno lečo za ocenjevanje prehodov elektronov znotraj amorfnih ogljikov, ki osvetljujejo zapletene mehanizme, ki urejajo njihovo električno obnašanje." Ta projekt je vodil prof. dr. Hirotomo Nishihara, glavni raziskovalec skupine za naprave/sisteme na naprednem inštitutu za raziskave materialov (WPI-AIMR). Ugotovitve so podrobno opisane v Napredni funkcionalni materiali ("Nanoporozne membranske elektrode z urejenim nizom votlih velikanskih ogljikovih nanocevk"). Navsezadnje študija predstavlja pomemben korak naprej v našem razumevanju poroznih ogljikovih materialov na amorfni osnovi in ​​njihove uporabe pri sondiranju različnih elektrokemičnih sistemov.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoAiStream. Podatkovna inteligenca Web3. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• Kovanje prihodnosti z Adryenn Ashley. Dostopite tukaj.
• Kupujte in prodajajte delnice podjetij pred IPO s PREIPO®. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php