英国发现纳米波纹石墨烯具有强大催化效果

摘要

由英国国家石墨烯研究所(NGI)科研人员领导的国际科研团队发现,石墨烯中的纳米波纹可以使其成为一种强大的催化剂,加速氢分解,效果类似于最好的金属基催化剂。研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。首先,科研团队使用超灵敏气流测量和拉曼光谱,证明了石墨烯的纳米级波纹与其与分子氢(H2)的化学反应有关,并且其离解成原子氢(H)的活化能相对较小。其次,团队使用氢气和氘(D2)气体的混合物,证明了石墨烯的强大催化剂作用,可将H2和D2转化为HD。这与石墨和其他碳基材料在相同条件下的行为形成鲜明对比。气体分析表明,单层石墨烯产生的HD量与已知的氢催化剂(如氧化锆、氧化镁)大致相同,但石墨烯的需求量很小,不到后者的1/100。