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Mar 01, 2024

Evoluzione della struttura al cancello

Nature (2023) Cita questo articolo 1 Dettagli Altmetric Metrics L'elettrodo di grafite è comunemente usato nelle reazioni elettrochimiche grazie alla sua eccellente conduttività nel piano, robustezza strutturale e

Natura (2023) Cita questo articolo

1 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

L'elettrodo di grafite è comunemente utilizzato nelle reazioni elettrochimiche grazie alla sua eccellente conduttività nel piano, robustezza strutturale ed efficienza economica1,2. Serve come supporto principale dell'elettrocatalizzatore e come matrice di intercalazione stratificata2,3, con ampie applicazioni nella conversione e nello stoccaggio dell'energia1,4. Essendo l'elemento costitutivo bidimensionale della grafite, il grafene condivide proprietà chimiche simili con la grafite1,2 e le sue proprietà fisiche e chimiche uniche offrono più varietà e possibilità di regolazione per lo sviluppo di dispositivi grafitici all'avanguardia5,6,7. Serve quindi come piattaforma ideale per studiare la struttura microscopica e la cinetica di reazione alle interfacce grafitico-elettrodo. Sfortunatamente, il grafene è suscettibile a vari fattori estrinseci, come l’effetto substrato8,9,10, causando molta confusione e controversia7,8,10,11. Con la presente abbiamo ottenuto grafene monostrato privo di substrato di dimensioni centimetriche sospeso sulla superficie dell'elettrolita acquoso con sintonizzazione del gate. Utilizzando la spettroscopia a frequenza somma, qui mostriamo l'evoluzione strutturale rispetto alla tensione di gate all'interfaccia grafene-acqua. La rete di legami idrogeno dell'acqua nello strato Stern viene appena modificata all'interno della finestra di elettrolisi dell'acqua, ma subisce notevoli cambiamenti quando si avviano le reazioni elettrochimiche. Il legame O–H penzolante che sporge all'interfaccia grafene-acqua scompare all'inizio della reazione di evoluzione dell'idrogeno, a significare un marcato cambiamento strutturale sullo strato più superficiale a causa dell'eccesso di specie intermedie accanto all'elettrodo. Il grafene incontaminato sospeso di grandi dimensioni offre una nuova piattaforma per svelare i processi microscopici alle interfacce grafitico-elettrodo.

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Gli autori dichiarano che i dati a supporto dei risultati di questo studio sono disponibili nel documento e nei file dei dati di origine. Qualora fossero necessari file di dati grezzi in un altro formato, questi saranno disponibili presso l'autore corrispondente su ragionevole richiesta. I dati di origine sono forniti con questo documento.

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