Графен может играть роль щита в химических взаимодействиях
Графен может играть роль щита в химических взаимодействиях. Такой вывод содержится в исследовании, проведенном в Институте органической химии РАН.
Новое исследование (DOI: 10.1039/C5CP05586E) проливает свет на уникальное свойство двухслойного материала, позволяющее использовать графен в качестве щита в химических взаимодействиях на молекулярном уровне. Обнаружение защитного эффекта позволяет ученым контролировать реакционную способность молекул, настраивать активность катализаторов и построить новое поколение углеродных материалов.
Совместное теоретическое и экспериментальное исследование показало, что листы графена способны выступать в качестве надежного щита химических взаимодействий. Одним из перспективных направлений применения нового открытия является улучшение качества двухслойных материалов путем «де-зарядки» заряженных дефектных центров на поверхности углеродных материалов.
Другой важной особенностью является способность контролировать селективность и активность нанесенных металлических катализаторов M/C на углеродной подложке.
Исследователи изучили углеродные материалы с дефектами на поверхности (такие дефекты представляют собой активные частицы, которые должны быть защищены). В результате, серия экспериментов подтвердила, что дефективные участки являются довольно реактивными и, как можно предположить, дефектные места сохраняют высокую активность по отношению к различным молекулам.
Это изображение показывает как слой графена выступает в качестве эффективного химического щита, который регулирует уровень молекулярных взаимодействий. (Фото: AnanikovLab)
Тем не менее, как только дефекты были покрыты несколькими слоями графеновых хлопьев, распределение реактивных центров стало однородным (без локализованных реактивности центров, характерных для дефектных областей). Другими словами, покрытие слоем графена снизило влияние заряженных дефектов и сделал их «невидимыми» с точки зрения химических взаимодействий на молекулярном уровне.