科学家通过添加金属纳米粒子使石墨烯成为催化剂

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赖斯大学的研究人员发现，添加金属纳米颗粒的石墨烯具有金属的特性，甚至可以代替铂作为化学过程的催化剂。

铂是燃料电池中使用的主要催化剂，它将氧气和氢气转化为电能，释放出水。它只有一个问题-高成本。铂金的价格不低于黄金的价格。

去年的研究人员发现，通过用红外二氧化碳激光照射聚酰亚胺薄膜，可以在聚合物基板上获得多孔石墨烯。他们将所得材料称为激光诱导的石墨烯（使用激光获得的石墨烯）或LIG。

随后，通过使聚合物膜富含硼，它们能够显着提高所得石墨烯的电容量。

最后，他们提出了使用钴，铁或钼将聚合物与金属盐混合的想法。用激光在750摄氏度的温度下将这种膜处理半小时后，他们获得了LIG，其LIG的金属颗粒尺寸均匀地分布在其区域上，直径约为10 nm。所得材料包含约1％的金属。


带有金属夹杂物的石墨烯

“该方法的优点在于，我们将常规的薄膜用于商业用途并添加低成本的金属盐，”化学家James Tour解释道，他首先在该研究所的实验室接受了LIG。“然后我们将它们暴露在工业激光下。” 因此，大多数化学反应是由激光引发的，该激光在露天和室温下生成石墨烯。”

所得材料是氧化还原反应的极佳催化剂，并且向膜中添加硫可以使该材料用于从水中生产氢气。这些反应是燃料电池的关键。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN383227/