中国科学家用新方法成功制备石墨烯铂复合材料(在航天航 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 02:11:07
本报讯(记者张楠)日前,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室博士王奇等人,采用低温等离子体技术成功制备出分散性良好的石墨烯铂纳米复合材料。相关成果日前已发表在应用物理领域的顶级期刊《应用物理快报》上。

石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广泛的应用前景。然而传统化学手段制备的石墨烯贵金属复合材料需要用到化学试剂来还原制备贵金属单质,比如铂、金等;并且常使用表面活性剂以提高纳米金属颗粒的分散性,会影响到材料本身的性质,且制备过程冗长、带来环境污染。

王奇告诉《中国科学报》记者,他们经过大量实验研究发现,在氧化石墨烯与金属复合物表面进行等离子体处理,可以同时还原氧化石墨烯和铂盐前驱体,进而直接制得石墨烯铂纳米复合物。他们在一个自制的电感耦合等离子体放电装置里,预先放置氧化石墨烯和氯铂酸的混合物,然后通入氩气等离子体直接作用在混合物上,氧化石墨烯被迅速转变为石墨烯,同时氯铂酸被还原为铂单质,一步便制得石墨烯—铂纳米复合物,所得铂颗粒的分散程度、粒径与等离子体作用时间相关。

这种方法快速、便捷、环境友好,避免了使用化学还原剂,为制备石墨烯贵金属颗粒开辟了新的思路和方法。随着低温等离子体技术的发展,将有望实现该材料的低成本、规模化制备。

同时,研究人员在等离子体技术制备氮掺杂石墨烯—铂纳米复合材料的研究中,也取得了相应进展。他们通过使用其他气体如氢气、氨气等,对氧化石墨烯进行等离子体处理,可以直接制得氮—掺杂石墨烯,进而用前述方法制得不同基底的贵金属—掺杂石墨烯纳米复合物。将其应用到电催化氧化甲醇,能显著提高电催化性能,优于商用催化剂和目前报道的其他铂基催化剂。该研究成果发表在《德国应用化学》姊妹刊ChemPlusChem上。
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_07/25/16292227_0.shtml本报讯(记者张楠)日前,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室博士王奇等人,采用低温等离子体技术成功制备出分散性良好的石墨烯铂纳米复合材料。相关成果日前已发表在应用物理领域的顶级期刊《应用物理快报》上。

石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广泛的应用前景。然而传统化学手段制备的石墨烯贵金属复合材料需要用到化学试剂来还原制备贵金属单质,比如铂、金等;并且常使用表面活性剂以提高纳米金属颗粒的分散性,会影响到材料本身的性质,且制备过程冗长、带来环境污染。

王奇告诉《中国科学报》记者,他们经过大量实验研究发现,在氧化石墨烯与金属复合物表面进行等离子体处理,可以同时还原氧化石墨烯和铂盐前驱体,进而直接制得石墨烯铂纳米复合物。他们在一个自制的电感耦合等离子体放电装置里,预先放置氧化石墨烯和氯铂酸的混合物,然后通入氩气等离子体直接作用在混合物上,氧化石墨烯被迅速转变为石墨烯,同时氯铂酸被还原为铂单质,一步便制得石墨烯—铂纳米复合物,所得铂颗粒的分散程度、粒径与等离子体作用时间相关。

这种方法快速、便捷、环境友好,避免了使用化学还原剂,为制备石墨烯贵金属颗粒开辟了新的思路和方法。随着低温等离子体技术的发展,将有望实现该材料的低成本、规模化制备。

同时,研究人员在等离子体技术制备氮掺杂石墨烯—铂纳米复合材料的研究中,也取得了相应进展。他们通过使用其他气体如氢气、氨气等,对氧化石墨烯进行等离子体处理,可以直接制得氮—掺杂石墨烯,进而用前述方法制得不同基底的贵金属—掺杂石墨烯纳米复合物。将其应用到电催化氧化甲醇,能显著提高电催化性能,优于商用催化剂和目前报道的其他铂基催化剂。该研究成果发表在《德国应用化学》姊妹刊ChemPlusChem上。
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_07/25/16292227_0.shtml
这个会不会有一天拿到炸药物理奖?
燃料电池反应效率。。。求大神科普一下用途。
兔子的材料工程的确开始进步且出成果了
  这个大好啊,大好!
国内做材料的很多不是没有能力,而是不能持之以恒,都想短时间内研究出很优秀的材料,而忽略了对已经开发出来的材料体系进行深层次的优化,老外一种体系的材料就可以做十几年甚至几十年,中国人不可能的。
我觉得既然能在国外刊物发表,恐怕军事上的意义不大。
这个要是经得起时间检验能拿国家级的科学技术进步某等奖吧   虽然冒出来一个《应用物理快报》
PS:我觉得这个帖子会被移到其他版块
这个概念不懂,石墨烯倒是锂电池革命换代的必需品
国内做材料的很多不是没有能力,而是不能持之以恒,都想短时间内研究出很优秀的材料,而忽略了对已经开发出 ...
你懂毛,还体系,文科生吧。
燃料电池的催化剂,看起来没有什么质的突破。简单科普一下就是目前的实用燃料电池催化剂有两种,一种是纳米铂,一种是纳米石墨。前者效果好,但成本高。两者的共同缺点是寿命太短。
连这个也能吹,国内媒体没救了
需要的是大批量、低成本的制造技术
我的理解:
制备——只有实验室才能做出来的。
制造——可以在工厂批量制作。
生产——已经形成产业链,可以大规模制造。


蒸汽船去死 发表于 2012-7-26 00:41
你懂毛,还体系,文科生吧。
我实在忍不住了,敢问阁下难道您是理科生? 人家哪里说的不对了?  一个小小应用物理快报而已,文章里面的表征简直不敢恭维,只有XPS,连拉曼都没有,肯定布满缺陷位,那种材料能干什么用?这种垃圾文章看了都想吐,不信自己看去http://apl.aip.org/resource/1/applab/v101/i3/p033103_s1
还军用前景呢,就知道大吹大擂的。国内材料界实在很寒碜,你知道多少,你懂毛?   
前线小兵 发表于 2012-7-26 05:53
我实在忍不住了,敢问阁下难道您是理科生? 人家哪里说的不对了?  一个小小应用物理快报而已,文章里面的 ...
敢问为什么要用电子器件的标准来要求燃料电池?燃料电池需要的是porosity和surface functionality,而不是carrier mobility,所以布满缺陷位是很正常的。人家还用还用无定形碳和玻璃碳做燃料电池电极呢,那个缺陷位不比这个更多了?
反而是拉曼在这里说明不了太大的问题,又不是做transistor,我看ID/IG有1:1就够用了。
前线小兵 发表于 2012-7-26 05:53
我实在忍不住了,敢问阁下难道您是理科生? 人家哪里说的不对了?  一个小小应用物理快报而已,文章里面的 ...
我也不知道“只有XPS”在这句话哪儿来的,XRD什么等等的被你无视了?
貌似大婶很多
貌似大婶很多
吵架用英文+缩写来显得自己专业、增加气势嘛,CD老传统啦。porosity之类业内都有中文对应词的,人家不愿用是怕小白看得懂啦
材料学我们还要继续努力呀
催化,就是给TT和OO的结合提供一张更爽的床
不记名石头 发表于 2012-7-25 22:31
国内做材料的很多不是没有能力,而是不能持之以恒,都想短时间内研究出很优秀的材料,而忽略了对已经开发出 ...
TG文化骨子里不尚钻这些角尖的..通常"解决了有没有"之后..对于往极致方向去..一般自发的动力都不大...能绕就绕..过得去就OK..各行业都如此.
体育老师 发表于 2012-7-25 21:47
这个会不会有一天拿到炸药物理奖?
炸药奖是绝对不会给大陆的....你懂的.....
关键在于工程化
冰封的泪 发表于 2012-7-26 16:25
炸药奖是绝对不会给大陆的....你懂的.....
除了和平奖,你懂的。
绿林奸汉 发表于 2012-7-26 16:47
除了和平奖,你懂的。
明白,那个狗屁大和尚....
冰封的泪 发表于 2012-7-26 16:51
明白,那个狗屁大和尚....
去年又一个,某种持不同政见者,西方的最爱。
军用价值不会太大吧
板斧 发表于 2012-7-26 00:36
这个概念不懂,石墨烯倒是锂电池革命换代的必需品
那这么说柴电也要称雄了。
为毛在CD总能看到一些人口气狂妄的不可一世········

只要是列兵 ··就会有人来踩一脚····
绿林奸汉 发表于 2012-7-26 16:52
去年又一个,某种持不同政见者,西方的最爱。
社会主义跟资本主义永远是敌对的嘛,而且人家强盗出身,虽然现在披上文明的外皮,但本质还是个强盗嘛.....当然,我也希望我们也有当强盗的一天....

冰封的泪 发表于 2012-7-26 16:56
社会主义跟资本主义永远是敌对的嘛,而且人家强盗出身,虽然现在披上文明的外皮,但本质还是个强盗 ...


深究起来,不完全是“主义”,更多其实是文化和国力竞争的因素;
大家都喜欢和自己思想“共鸣”的人(对自己顶礼膜拜就更好了),而非思维大相径庭、实力旗鼓相当的对手。
冰封的泪 发表于 2012-7-26 16:56
社会主义跟资本主义永远是敌对的嘛,而且人家强盗出身,虽然现在披上文明的外皮,但本质还是个强盗 ...


深究起来,不完全是“主义”,更多其实是文化和国力竞争的因素;
大家都喜欢和自己思想“共鸣”的人(对自己顶礼膜拜就更好了),而非思维大相径庭、实力旗鼓相当的对手。
绿林奸汉 发表于 2012-7-26 16:59
深究起来,不完全是“主义”,更多其实是文化和国力竞争的因素;
大家都喜欢和自己思想“共鸣”的人(对 ...
呵呵..绿林兄.超大里比较超然的智者之一
xr99 发表于 2012-7-26 17:21
呵呵..绿林兄.超大里比较超然的智者之一
愧煞,都是浅见。
不记名石头 发表于 2012-7-25 22:31
国内做材料的很多不是没有能力,而是不能持之以恒,都想短时间内研究出很优秀的材料,而忽略了对已经开发出 ...
主要是过去小钱钱木有投够
蒸汽船去死 发表于 2012-7-26 00:41
你懂毛,还体系,文科生吧。
哥们,话别说太绝。现在研究的很多材料都是广义上的复合材料,我学的是陶瓷基复合材料(这不算文科生吧),复合材料配方众多,但是可以按体系划分很多种,研究的时候也大多是针对一种体系进行配方的调整,从这种角度来说应该没问题吧。
当然材料也有很多种,不都是类似复合材料这种构成,你要说高分子我可就一窍不通了。
但是道理是一样的,不能对一种体系的材料(原谅我这么用体系一词吧)研究透彻,往往是照着老外的思路做下去,做着做着发现没有人家做得好,短期有看不到太大希望,但是所得成果已足够结题用了,于是放到一边,来下一个课题。(当然这里有体制的问题,接了新课题才能拿到经费,要不然什么也别想做下去,这方面就不多说了。)这样一来,无论你在多少方面取得了突破也不能真正的掌握最先进的东西,而且这也影响到储备知识的积累,没法做到厚积薄发。
话说回来,我不懂毛,只是以上不仅是个人所见,也是不少同道中人的共鸣所在,没什么权威的支持,你不同意我也没办法。
xr99 发表于 2012-7-26 16:23
TG文化骨子里不尚钻这些角尖的..通常"解决了有没有"之后..对于往极致方向去..一般自发的动力都不大...能绕 ...
确实是这样,很多行业都这样,有时候也不是不想往更好、更精细的钻研,而是根本不给机会,要不怎么会有很多人到外国做研究,谁不爱国,谁不想再祖国的土地做出成绩,但是在国内有时候真的是素手无策、欲哭无泪啊。
不记名石头 发表于 2012-7-26 21:19
哥们,话别说太绝。现在研究的很多材料都是广义上的复合材料,我学的是陶瓷基复合材料(这不算文科生吧) ...
呵呵..工事文化的整体粗糙性早入骨了..跟体制没太大关系.也许最好的解决途径是诱之以利..钱砸到了..才会死掐
可以提高燃料电池的效率,这可是未来最有前途的常规AIP潜艇最佳动力,功率高低噪音。中国常规潜艇要跨越式大发展了!
新制备方法而已  又不是新材料。。。