فروشگاه جامع فایل

عنوان انگلیسی: The necessity of structural irregularities for the chemical applications of graphene

سال نشر: ۲۰۱۷

نویسنده: Ali Eftekhari , Hermenegildo Garcia

تعداد صفحه فارسی: ۱۷ – تعداد صفحه انگلیسی: ۱۶

۱۰.۱۰۱۶/j.mtchem.2017.02.003 [دانلود مقاله لاتین]

دانشگاه: The Engineering Research Institute, Ulster University, Newtownabbey BT37 OQB, United Kingdom , School of Chemistry and Chemical Engineering, Queen’s University Belfast, Stranmillis Road, Belfast BT9 5AG, United Kingdom و Instituto de Tecnología Química UPV-CSIC, Universidad Polit , ecnica de Valencia, Av. de los Naranjos s/n, 46022 Valencia, Spain

نشریه: Process Safety and Environmental Protection

کیفیت ترجمه: ترجمه پلاس

شاخص اعتبار نشریه

چکیده

اگر چه یک گرافین مسطح عاری از نقص با ویژگی‌ های مکانیکی استثنایی کامل به نظر می‌رسد، این ساختار شش‌ ضلعی منظم به لحاظ شیمیایی کمتر فعال است و در کاربردهای مربوط به واکنش‌ های شیمیایی بهره عملی ندارد.​ ​گرافین یک ماده مدرن در حوزه فناوری نانو است، اما پتانسیل آن به نحوی اشتباه درک شده است. اگر چه یک گرافین مسطح عاری از نقص با ویژگی‌ های مکانیکی استثنایی کامل به نظر می‌رسد، این ساختار شش‌ ضلعی منظم به لحاظ شیمیایی کمتر فعال است و در کاربردهای مربوط به واکنش‌ های شیمیایی بهره عملی ندارد. در بیشتر برنامه های کاربردی (به عنوان مثال، در حسگرها، ذخیره‌ سازی انرژی، سیستم‌ های الکترو شیمیایی، کاتالیز و غیره) از گرافین، خواص برتر معمولا به خاطر واکنش‌ پذیری از نقص‌ های ذاتی و پیوندهای آویزان است. متاسفانه، ساختار منظم گرافین به اشتباه تمام تسهیلات را دریافت می‌کند، و سپس، همه توجه و حتی منابع بازار به سمت گرافین ایده‌ آل (به عنوان مثال، شیمیایی بی اثر) منتقل می‌شوند. ​تغییر تدریجی برای استفاده از نانوریبن های گرافینی و نقاط کوانتومی به جای گرافین یکپارچه ایده‌ آل وجود دارد زیرا نتایج بهتر هستند. درک نقش‌ های نقایص احتمالی ممکن می‌تواند مسیر را برای طراحی ظریف گرافین برای کاربردهای عملی هموار کند. کاهش سایت های واکنشی گرافین ممکن است ساختار تعریف شده را به خوبی تعریف کند اما عملا کمتر مفید است. در حالی که به طور خلاصه روش‌ های متداول برای دستکاری ساختار کلاسیک گرافین را توضیح می‌دهیم، ما استفاده موفقیت‌ آمیز آنها را برای برنامه های کاربردی مختلف به طور مثال، در الکتروشیمی، لومینسانس و کاتالیز خلاصه می‌کنیم.

Abstract

Graphene is a fashionable material in the realm of nanotechnology, but its potentials are somehow misunderstood. Although a defect-free flat graphene looks perfect with exceptional mechanical properties, this perfectly ordered hexagonal structure is chemically less active, and not of practical interest in the applications involving chemical reactions. In most applications (e.g., in sensors, energy storage, electrochemical systems, catalysis, etc.) of graphene, the superior properties are usually because of the reactivity of intrinsic defects and dangling bonds. Unfortunately, the ordered structure of graphene mistakenly gets all the credits, and then, all attentions and even market supplies are shifted towards ideal graphene (i.e., chemically inert). There is a gradual shift to using graphene nanoribbons and quantum dots instead of ideal seamless graphene because the results are better. Understanding the roles of possible irregularities can pave the path for subtly designing graphene for the practical applications. Reducing the reactive sites may make graphene more well-defined structure-wise but practically less useful. While briefly describing common approaches for manipulating the classic structure of graphene, we summarize their successful utilization for various applications, e.g., in electrochemistry, luminescence, and catalysis