Hübriidsed nanomaterjalid potentsiaalselt harjased

⟹ HYBRID TOMATO | Another crossed Tomato found in the Garden (Aprill 2019).

Anonim

Mitme nanomaterjali kombineerimisel üheks struktuuriks võivad teadlased luua hübriidmaterjale, mis sisaldavad iga komponendi parimaid omadusi ja ületavad ükskõik millist ainet. Kaustris on nüüd välja töötatud kontrollitud meetod kolmekihiliste õõnsate nanostruktuuride valmistamiseks. Hübriidsed struktuurid koosnevad elektrokatalüütiliselt aktiivsete metallide kihtide vahel asuvast juhtivast orgaanilisest südamikust: nende võimalikud kasutusalad ulatuvad paremast aku elektroodidest taastuvatest kütustest.

Kuigi kahekihiliste materjalide loomiseks on olemas mitu meetodit, on kolmekihiliste struktuuride kasutamine osutunud palju keerulisemaks, ütleb Peng Wang Water Desalination and Reuse Centerist, kes juhtis praegust uurimistööd koos professor Yu Haniga, Advanced Membranes liikme ja KAUSTi Porous Materials Center. Uurijad töötasid välja uue, topeltmallilise lähenemise, selgitab Wangi meeskonna postdoktori liige Sifei Zhuo.

Uurijad tõstsid oma hübriid-nanomaterjali otse süsinikpaberile - elektrit juhtivate süsinikkiudude matt. Nad toodavad kõigepealt iga süsinikkiust pinnale nikkelkobalt-hüdroksüülkarbonaadi (NiCoHC) ninakivist metsa (pilt 1). Iga väike anorgaaniline harjas kaeti orgaanilise kihiga, mida nimetatakse vesiniku asendatud grafdiiniks (HsGDY) (pilt 2).

Järgmine oli kahekordse malli samm. Kui meeskond lisas keemilise segu, mis reageerib sisemise NiCoHC-ga, käitus HsGDY osalise barjäärina. Mõned nikli- ja koobaltiioonid sisemistest kihtidest hajutati väljapoole, kus nad reageerisid ümbritseva lahuse tiomolübdaadiga, moodustades välise nikli-, koobalti-ko-dopitud MoS 2 (Ni, Co-MoS 2) kihi. Vahepeal hajutatakse mõningate lisatud kemikaalide vääveldioksiine sissepoole, et reageerida ülejäänud nikli ja koobaltiga. Saadud aine (kujutis 3) struktuur Co 9 S 8, Ni 3 S 2 @, Co-MoS 2, milles juhtiv orgaaniline HsGDY kiht on kahe anorgaanilise kihi vahel asetatud (pilt 4).

Kolmekihiline materjal demonstreeris häid tulemusi vee molekulide elektkakatalytiliselt purustamisel, et genereerida vesinikku, potentsiaalset taastuvat kütust. Teadlased loonud ka teisi kolmekihilist materjale, kasutades dual-malli lähenemist

"Need kolmekihilised nanostruktuurid omavad suurepärast potentsiaali energia muundamisel ja ladustamisel, " ütleb Zhuo. "Usume, et seda saaks laiendada, et see oleks paljutõotav elektrood paljudes elektrokeemilistes rakendustes, näiteks superkapslites ja naatrium- või liitium-ioonpatareites ning kasutamiseks veesisalduses."

menu
menu