新的石墨烯材料旨在改善纳米电子和能量存储

一种新的“基于石墨烯的”材料,有助于解决石墨氧化石墨的结构,并可能导致其他一种称为石墨烯的一种原子厚的物质,该物质在纳米电子,能源存储和生产以及飞机和飞机和运输中都有应用汽车是由研究人员创建的德克萨斯大学在奥斯丁。

为了了解纳米材料石墨烯,请想象具有自然界最强化学键的轻质材料,因此具有出色的机械性能。此外,它比任何其他材料都能进行热量更好,并且具有照明速度的很大一部分的电荷载体。仅原子厚的石墨烯由碳原子的“鸡线”(或蜂窝)粘结布置组成,碳原子也被称为单层石墨。

机械工程教授罗德·鲁夫(Rod Ruoff)及其合着者首次准备了标有石墨的碳13。他们首先制作具有所有“正常”碳原子的石墨,具有磁性无活性的同位素碳原子,被磁性活跃的碳13取代。然后,他们将其转换为标有石墨氧化物的碳13,并使用固态核磁共振辨别氧化石墨的详细化学结构。

Ruoff团队的工作将出现在9月26日的《科学杂志》杂志上。欧洲杯线上买球

“由于我们在科学上发表的工作,科学家和工程师现在有可能创建不同类型的石墨烯(欧洲杯线上买球通过使用碳13标记的石墨烯作为起始材料并进行进一步的化学作用)并研究这种石墨烯基于固态核磁共欧洲杯足球竞彩振的材料可获得其详细的化学结构。” Ruoff说。“这包括诸如将石墨烯与聚合物混合并在关键位置混合的情况,以制造出色的聚合物基质复合材料;或嵌入在玻璃或陶瓷材料中;或用于纳米电子成分中;或与电解质混合以提供卓越的超级效果电脑欧洲杯足球竞彩或电池性能。如果我们不详细了解化学反应,我们将无法优化属性。”

基于石墨烯的材料是大学研究的焦欧洲杯足球竞彩点领域,因为它们有望在汽车和飞机中使用超强而轻巧的材料,以提高燃油效率,这是风力涡轮机的叶片,以改善发电的生成作为纳米电子学中的关键组件,可能具有高速速度但功耗非常低的关键组件,用于电池和超级电容器中的电源存储,以便在太阳能电池和图像显示中大规模和透明导电膜中启用可再生能源生产技术。在几乎每种应用中,与周围材料的敏感化学相互作用都将在理解和优化性能中发挥核心作用。欧洲杯足球竞彩

鲁夫(Ruoff)和他的团队证明,他们从圣路易斯华盛顿大学(Student)的合着者弗兰克·斯塔德曼(Frank Stadermann)进行了从测量中制作了这种质量标记的材料。Stadermann使用的特殊质谱仪通常用于测量已经落在地球上的微型元素中的各种元素的同位素丰度。然后,将100%标记为石墨的100%转换为100%碳13标记的石墨氧化物,也是一种分层材料,但通过化学键连接到石墨烯。

伊利诺伊大学 - 芝加哥大学的合着者Yoshitaka Ishii和Medhat Shaibat随后使用固态核磁共振共振来帮助揭示氧化石墨中的详细化学键合网络。Ruoff说,即使氧化石墨氧化物首先是150年前首次合成的,甚至最近也对氧原子的分布进行了辩论。

Ruoff说:“控制碳12和碳13之间的同位素标签的能力将导致许多其他研究。”

他与其他大学科学家和工程师合作,例如Allan MacDonald(物理和天文学部),Sanjay Banerjee,Emanuel Tutuc和Bhagawan Sahu(电气和计算机工程系)和Gyeong Hwang(化学工程部)(化学工程部)其中一些合作包括工业合作伙伴,例如德州仪器,IBM等。

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