Hibridni nanomateriali ščetin s potencialom

686 kako rade hibridni automobili (Junij 2019).

Anonim

Z združevanjem več nanomaterialov v eno strukturo lahko znanstveniki ustvarijo hibridne materiale, ki vsebujejo najboljše lastnosti vsake komponente in presegajo katero koli posamezno snov. Na KAUST-u je zdaj razvita nadzorovana metoda za izdelavo troslojnih votlih nanostruktur. Hibridne strukture sestavljajo prevodno organsko jedro, ki je posejano med plasti elektrokatalitsko aktivnih kovin: njihove potencialne uporabe se gibljejo od boljših baterijskih elektrod do obnovljive proizvodnje goriva.

Čeprav obstaja več metod za ustvarjanje dvoslojnih materialov, so se tri-layered strukture izkazali za veliko težje, pravi Peng Wang iz Centra za razsoljevanje in ponovno uporabo vode, ki je vodil sedanje raziskave s profesorjem Yu Hanom, članom naprednih membran in Center poroznih materialov na KAUST. Raziskovalci so razvili nov, dvojni pristop, pojasnjuje Sifei Zhuo, postdoktorski član skupine Wang.

Raziskovalci so svoj hibridni nanomaterial povečali neposredno na ogljikovem papirju - mat električno prevodnih ogljikovih vlaken. Na površini vsakega ogljikovega vlakna (slika 1) so najprej proizvedli ščipav poševek nanokov nikelj-kobalt-hidroksilkarbonata (NiCoHC). Vsaka drobna anorganska ščetka je bila prevlečena z organskim slojem, imenovanim vodikov substituiran grafiden (HsGDY) (slika 2).

Naslednji korak je ključni korak dvojne predloge. Ko je ekipa dodala kemično mešanico, ki reagira z notranjim NiCoHC, je HsGDY delovala kot delna pregrada. Nekaj ​​niklja in kobaltovih ionov iz notranje plasti se je razpršilo navzven, kjer so reagirali s tiomolibdatom iz okoliške raztopine, da so tvorili zunanjo pločevino MoS 2 (Ni, Co-MoS 2) z niklom, s kobaltom dopolnjevano kovino. Medtem so se nekateri žveplovi ioni iz dodanih kemikalij razpršili navznoter, da bi reagirali s preostalim niklom in kobaltom. Nastala snov (slika 3) je imela strukturo Co 9 S 8, Ni 3 S 2 @, Co-MoS 2, v kateri je prevodna organska HsGDY plast stisnjena med dvema anorganskima plastema (slika 4).

Troslojni material je pokazal dobre rezultate pri elektrokatalitični razgradnji molekul vode, da bi ustvaril vodik, potencialno obnovljivo gorivo. Raziskovalci so ustvarili tudi troslojne materiale, ki uporabljajo dual-template pristop

"Ti tripleplasti nanostrukture imajo velik potencial pri pretvorbi in shranjevanju energije, " pravi Zhuo. "Verjamemo, da bi ga lahko razširili, da bi lahko služili kot obetavna elektroda v številnih elektrokemičnih aplikacijah, kot na primer v supercapacitors in natrijevih / litij-ionskih baterijah in za uporabo pri razsoljevanju vode."

menu
menu