Adv Sci:多层导电纳米碳材料夹心层改善纳米材料
纳米技术 纳米 2021-11-11

由于能够显著改善纳米材料的功能,导电纳米材料的杂化受到广泛关注。有鉴于此,韩国科学技术院(KAIST) Hyungjun Kim、延世大学Seong-Ju Hwang等报道发展了一种新型合成方法,通过多层多组分的二维石墨烯/氧化物/石墨烯作为多用途的纳米材料,优化了纳米材料的缺陷结构、规则规律性、其在能源领域中的应用。

本文要点:

(1)

构建了对称的三层结构,组成为聚二烯丙基二铵PDDA(polydiallyldiammonium)修饰的还原石墨烯(prGO)/金属氧化物/聚二烯丙基二铵PDDA(polydiallyldiammonium)修饰的还原石墨烯三层结构材料,这种prGO/Metal Oxide/prGO多层材料结构抑制了缺陷的形成,同时能够形成紧密堆叠的层层结构,显著改善MoS2/MoO2纳米片的结构排列和多孔性质。

(2)

与单层rGO/RuO2纳米片构成的相似结构对比,二维prGO/RuO2/prGO纳米片复合材料构成的超晶格表现更好的电催化制氢性能,表现作为性能更强的超级电容器电极材料,说明这种多层纳米片杂化策略能够有效改善能源相关应用。

(3)

这种多层多组分导电纳米片策略的优势在于,通过层状结构改善平整度、抑制生成缺陷位点、提高孔道数量,改善催化和器件性能。进一步的,作者通过DFT计算模拟验证说明这种方法的作用。

最后,作者通过层层沉积方法构建了MoS2/rGO/RuO2薄膜,验证了二维材料的堆叠顺序对电催化活性产生显著的影响,说明这种多层结构是一种普适性的方法。

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参考文献

Nam Hee Kwon, Xiaoyan Jin, Se-Jun Kim, Hyungjun Kim*, Seong-Ju Hwang*, Multilayer Conductive Hybrid Nanosheets as Versatile Hybridization Matrices for Optimizing the Defect Structure, Structural Ordering, and Energy-Functionality of Nanostructured Materials, Adv. Sci. 2021, 2103042

DOI: 10.1002/advs.202103042

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202103042


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