Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1: Возможные варианты расположения графена на "граневом" и "базальном" графитовом электроде.
Рис. 2: Циклическая вольтамперограмма для "базального" графитового электрода без (пунктир) и с добавлением графена (сплошные линии) в растворе ферроцианида калия и ее изменение по мере увеличения количества графена.
Рис. 3: Циклическая вольтамперограмма для "граневого" графитового электрода без (пунктир) и с добавлением графена (сплошные линии) в растворе ферроцианида калия и ее изменение по мере увеличения количества графена.
Рис. 4: Циклическая вольтамперограмма для "базального" графитового электрода без (пунктир) и с добавлением графена (сплошные линии) в растворе хлорида рутения и ее изменение по мере увеличения количества графена.

Будущее графена под вопросом?

Ключевые слова:  аналитическая химия, графен, инертный электрод

Опубликовал(а):  Чепиков Всеволод Николаевич

23 сентября 2011

Графену приписывают выдающиеся свойства, как механические, так и электрические. Многие электрохимические обзоры прочат ему большое будущее в качестве материала для электродов, причем и в аналитических приложениях, и в устройствах хранения энергии.

Попробуем разобраться, насколько оправдано его применение в аналитических электродах. Для этого модифицируем поверхности электродов из чистого и хорошо упорядоченного пиролитического графита частицами однослойного графена и изучим его влияние. Электроды из пиролитического графита бывают двух типов: “граневые” (поверхность электрода как бы рассекает плотноупакованные плоскости графита, создавая грань с высокой поверхностной энергией) и “базальные” (поверхность электрода параллельна плотноупакованным плоскостям графита). В первом случае графен склонен присоединяться к поверхности более или менее “вертикально”, а во втором – “ложиться” на такую поверхность “горизонтально” (Рис. 1). В зависимости вида электрода и своего положения, графен оказывает различное влияние.

Нужно сказать, что электрод с “граневой” поверхностью обладает более хорошими электрокинетическими характеристиками, так как его работа обеспечивается проводимостью вдоль слоев графита и взаимодействием с электролитом более склонной к этому кристаллографической грани. А электрод с “базальной” поверхностью требует прохождения тока поперек слоев графита и взаимодействия с электролитом несклонной к этому кристаллической грани, представляющей собой завершенный слой, таким образом, его характеристики неизменно будут хуже.

Адсорбированный на поверхность электрода графен может как улучшать, так и ухудшать его характеристики. Добавление графена к “базальному” электроду может улучшить его свойства за счет участия в процессе “граневых” плоскостей графена. Это может проявиться, например, в уменьшении интенсивности пика тока отклика на циклической вольтамперограмме (Рис. 2). А вот свойства более хорошего, “граневого” электрода графен может только ухудшить (Рис. 3), так как часть его листов может повернуться “базальной” стороной и закрыть “граневую” поверхность самого графита (Рис. 1). Это ставит под большой вопрос целесообразность его применения в данном качестве. Более того, в некоторых условиях он ухудшает и свойства “базального” электрода (Рис. 4).

Вот что получилось...




Комментарии
Гудилин Евгений Алексеевич, 23 сентября 2011 21:33 
Гудилин Евгений Алексеевич, 23 сентября 2011 21:33 
Владимир Владимирович, 24 сентября 2011 06:36 
Написано в авторитетном издании черным по белому: "под вопросом" - значит "под вопросом"!
И хоть вести теперь спасительные беседы про варенье и корзину печенья для еще сомневающихся, или испытывать сильные противоречивые эмоции - неизгладимый невырубаемый вердикт уже навеки впечатан в научных анналах (и будет мгновенно растиражирован научпопом, как контрафактные диски).

P.S. И совершенно не по теме и не к месту, но вспомнилось: "в результате многолетней кропотливой работы, британским ученым наконец удалось подтвердить и фундаментально обосновать ключевые результаты молдавских ученых, однажды открывших для себя сигналы светофора".
Гудилин Евгений Алексеевич, 24 сентября 2011 08:49 
Гудилин Евгений Алексеевич, 24 сентября 2011 08:54 
Вопрос должен быть длугим: Будущее под вопросом?
Shvarev Alexey, 24 сентября 2011 12:13 
Угу, профессор Патипуппер и аспиранты Сунь Чум в Чай и Сам Сунь смешают с графен с вареньем.
И намажут на электрод, а электрод запихают в такое место куда, стыдно сказать,
нормальные люди электроды не запихивают. И это
будут цитировать много раз, и еще пресс релиз напишут.
А еще графеном можно лечить рак, СПИД, и импотенцию. Кормить негров в Африке
и заправлять авто американцев...
Горбенко Виталий Иванович, 25 сентября 2011 15:55 
Понятно, что если работа научная, то и название должно быть полным и точным. А так можно поупражняться над возможными вариантами: Будущее под вопросом? Графен.
Графен под будущее? Вопрос.
Вопрос? Графен под будущее.
И т.д.

А вот применение графена для очистки варенья - идея очень интересная!
Настовьяк Артём Евгеньевич, 28 сентября 2011 19:12 
А зачем чистить варенье? Его кушать надо!
Антонов Алекс, 26 сентября 2011 10:52 
Не подскажите, что имеется под "из чистого и хорошо упорядоченного пиролитического графита" в виду?
Палии Наталия Алексеевна, 28 сентября 2011 23:37 
Будущее графена под вопросом? - ну а за океаном думают о большом будущем графена - MIT wants to make a one-kilometer square sheet of graphene - см. здесь и здесь
Палии Наталия Алексеевна, 03 октября 2011 13:15 
а еще можно поговорить о будущем ... оксида графена - Graphene Oxide: A Hands-on Guide to Practical Applications
Палии Наталия Алексеевна, 06 октября 2011 13:42 
Впрочем, у графена масса конкурентов IGAs, которые открыли... Нобелевские лауреаты -
А. Гейм и К. Новоселов
Палии Наталия Алексеевна, 10 октября 2011 14:02 
НО если добавить нанотрубки - то может и получится материал для электродов Dipping May Improve Ultracapacitors and Batteries

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Механизм
Механизм

XVI Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов"
С 1 по 4 октября 2019 года в г. Москве в Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук состоится ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов".

Студенты кафедры РЛ-2 МГТУ им. Баумана в гостях у НТ-МДТ Спектрум Инструментс
Видеоотчет об экскурсии студентов МГТУ им. Баумана в НТ-МДТ Спектрум Инструментс

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые наноматериалы для восстановления костей. Непростые отношения графена и воды. Борнитридные наноленты с реконструированными краями. Термоэлектричество и азафуллерены. Борщ и блины как материалы в экстремальных условиях.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.