石墨烯由單層碳原子呈蜂窩狀緊密排列，因其獨(dú)特的力學(xué)和電學(xué)特性而被稱為“神奇材料”，比如它不透水不透氣、薄而堅(jiān)固等。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆就曾因?qū)κ┑难芯慷@諾貝爾獎(jiǎng)。
英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站26日刊登中英科研人員最新研究說(shuō)，實(shí)驗(yàn)證明，此前被認(rèn)為“密不可透”的石墨烯材料可以被質(zhì)子穿過(guò)。這預(yù)示著石墨烯在燃料電池、氫動(dòng)力技術(shù)等領(lǐng)域同樣有廣闊前景。
然而，“完全不可穿透”的特性在某些應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)成為弱點(diǎn)。為探索石墨烯的可透性，中國(guó)科技大學(xué)教授吳恒安等人與海姆團(tuán)隊(duì)合作，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。
與預(yù)想不同的是，他們發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子可以“輕松”穿過(guò)單層石墨烯薄膜，在高溫或者將薄膜上覆蓋一層鉑等催化納米顆粒時(shí)，這種穿透效果尤其顯著。
他們因此得出結(jié)論，單層石墨烯是高度有效和有選擇性的薄膜，可允許質(zhì)子通過(guò)，這一特性使其有望用于需要選擇性質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)或氫分離的技術(shù)，例如用于制作在燃料電池中使用的質(zhì)子過(guò)濾膜。
研究人員說(shuō)，目前燃料電池所需的一大核心技術(shù)就是找到一種“篩子”一樣的薄膜，把氫或氧等用作燃料的質(zhì)子流分離出來(lái)，將其他干擾物質(zhì)隔離出去。新研究表明，石墨烯可作為這樣一種備選材料，制出更薄、更高效的過(guò)濾薄膜。
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