來(lái)源：【科學(xué)網(wǎng)】
近日，揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，銅襯底可以顯著降低氧化石墨烯（GO）上動(dòng)態(tài)氧遷移的能壘，從而誘導(dǎo)GO成為一種動(dòng)態(tài)共價(jià)材料。相比于無(wú)襯底時(shí)的GO，銅111面襯底與GO之間的電荷轉(zhuǎn)移顯著改善了其界面性質(zhì)，將質(zhì)子穿梭的能壘降低到熱擾動(dòng)水平，同時(shí)還誘導(dǎo)了新的氧遷移路徑的產(chǎn)生。相關(guān)論文發(fā)表于英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)旗下期刊《納米級(jí)視界》（Nanoscale Horizons）。
團(tuán)隊(duì)在2020年研究發(fā)現(xiàn)，在有水分子吸附時(shí)，GO能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樽赃m應(yīng)動(dòng)態(tài)共價(jià)材料。GO上的環(huán)氧和羥基官能團(tuán)在水分子的介導(dǎo)下，可以自發(fā)斷開或重組碳氧鍵，實(shí)現(xiàn)氧的動(dòng)態(tài)遷移。這樣自發(fā)地動(dòng)力學(xué)共價(jià)性質(zhì)使得GO在催化、生物傳感器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出極大地應(yīng)用潛能。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)樗肿訒?huì)對(duì)一些器件（尤其是電子設(shè)備）的正常工作產(chǎn)生影響，所以探索如何在無(wú)水或者少水情況下維持這種動(dòng)力學(xué)性質(zhì)就顯得尤為重要。
在最新的研究成果中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)銅襯底可以有效降低GO界面動(dòng)態(tài)氧遷移的能壘。與獨(dú)立的GO相比，銅襯底支撐的GO上的動(dòng)態(tài)氧遷移能壘顯著降低至小于或與熱擾動(dòng)水平相當(dāng)。電荷密度差分、Bader電荷以及PDOS的分析證實(shí)了銅襯底與GO之間的電荷轉(zhuǎn)移極大地改變了GO的界面活性。此外，銅襯底和 GO 之間的晶格匹配誘導(dǎo)了發(fā)生在芳香環(huán)間位的新的氧遷移路徑，這是以前從未報(bào)道過(guò)的現(xiàn)象。
論文作者嚴(yán)子韓表示，作為一種簡(jiǎn)單且易于實(shí)施的方法，未來(lái)可以通過(guò)襯底來(lái)調(diào)控二維界面活性從而使氧官能團(tuán)展現(xiàn)出對(duì)外界刺激的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，這也為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的高性能傳感器、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備和電子設(shè)備提供了科學(xué)指導(dǎo)。
相關(guān)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金以及國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D2NH00041E
本文來(lái)自【科學(xué)網(wǎng)】，僅代表作者觀點(diǎn)。全國(guó)黨媒信息公共平臺(tái)提供信息發(fā)布傳播服務(wù)。
ID：jrtt
