揭开纳米级前沿：纳米多孔模型电极的创新

02年2023月XNUMX日（Nanowerk新闻）东北大学和清华大学的研究人员推出了下一代模型膜电极，有望彻底改变基础电化学研究。这种创新的电极通过细致的工艺制造而成，展示了空心巨人的有序阵列 碳纳米管 （gCNT）位于纳米多孔膜内，为能量存储和电化学研究带来了新的可能性。关键的突破在于这种新型电极的构建。研究人员在铝基板上形成的阳极氧化铝（AAO）上开发了一种均匀的碳涂层技术，消除了阻挡层。由此产生的共形碳涂层呈现出垂直排列的 gCNT，其纳米孔直径范围为 10 至 200 nm，长度为 2 µm 至 90 µm，涵盖小电解质分子到生物相关的大物质，如酶和外泌体。与传统的复合电极不同，这种自立式模型电极消除了颗粒间接触，确保了最小的接触电阻——这对于解释相应的电化学行为至关重要。 模型膜电极显示出对孔尺寸的广泛可控性。 （图片来源：东北大学）“这种模型电极的潜力是巨大的，”该研究的通讯作者之一潘正泽博士说。 “通过使用具有广泛纳米孔尺寸的模型膜电极，我们可以深入了解多孔碳电极内发生的复杂电化学过程，以及它们与纳米孔尺寸的固有相关性。”此外，gCNT由低晶堆叠组成 石墨烯片，在低结晶碳壁内提供无与伦比的导电性。通过实验测量和利用内部程序升温解吸系统，研究人员构建了低结晶碳壁的原子尺度结构模型，从而实现了详细的理论模拟。负责这项研究模拟部分的 Alex Aziz 博士指出，“我们的先进模拟提供了一个独特的镜头来估计无定形碳内的电子跃迁，揭示了控制其电行为的复杂机制。”该项目由高级材料研究所（WPI-AIMR）设备/系统组首席研究员 Hirotomo Nishihara 教授和博士领导。研究结果详述于 高级功能材料 (“具有有序的空心巨型碳纳米管阵列的纳米孔膜电极”）。最终，这项研究代表了我们对无定形多孔碳材料及其在探测各种电化学系统中的应用的理解向前迈出了重要一步。

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• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php