مقاله مشترک محقق ایرانی و محققانی از دانشگاه منچستر پیرامون رشد محدودشونده پالادیومِ دوبعدی در بین لایه‌های اکسید گرافن در مجله «نانولترز» منتشر شد.
به گزارش دیده بان علم ایران در این پژوهش نشان داده شده است که لایه‌نشانیِ الکتروشیمیاییِ پالادیوم در بین لایه‌های اکسید گرافن منجر به تشکیل و رشد محدودشونده نانوصفحات ۵ نانومتریِ پالادیوم می‌شود.
تواناییِ مواد مختلف در نشان دادنِ رشد محدودشونده به تازگی توجه زیادی به خود جلب کرده است. چرا که این توانایی کاربردهای فراوانی در کاتالیست‌ها، تبدیل انرژی، اپتوالکترونیک و غیره دارد.
در این مقاله نشان داده شده است که رشد محدودشونده حاصل برهمکنش قوی میان پالادیوم و صفحات اکسید گرافن است. این امر منجر به این می‌شود که رشد بالک پالادیوم از نظر انرژی غیر مطلوب باشد.
به گفته مهدی نیک‌عمل، محقق دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی و نویسنده مسئول مقاله در این تحقیق لایه برداری Pd-GO حاصل از جداسازی مایع از نانوذرات Pd با موفقیت انجام و بازده بالای آنها در کاتالیز جریان مداوم و الکتروکاتالیز نشان داده شده است.
صفحات اکسید گرافن با کانال‌های نانومتری و زیرنانومتری به علت ویژگی‌های مولکولی خاص خود توجهات بسیار زیادی را به خود جلب کرده‌اند. به طور اخص، یون قابل تنظیم، انتقال جرم سریع و غربال مولکولی این مواد را به یک کاندیدای امیدوارکننده برای غشاء‌های نسل جدید برای فناوری‌های پیشرفته‌ی جداسازی تبدیل کرده است. با اینکه انتقال مولکولی در بین کانال‌های به ضخامت نانو در اکسید گرافن به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است اما استفاده از نانوکانال‌ها برای سنتز نانومواد جدید مورد مطالعه قرار نگرفته است.
مطالعات پیشین نشان داده است که محدودیت کوانتومی می‌تواند به شدت بر روی واکنش‌های شیمیایی در مقیاس نانو تاثیر بگذارد. تلاش‌هایی برای استفاده از اکسید گرافن به عنوان قالبی برای رشد نانوصفحات اکسید فلزی با روش کلسینه کردن صورت گرفته است. اما وقتی از این روش استفاده می‌شود، فضای غیرقابل کنترلِ بوجود آمده بین لایه‌ها در حین فرایند کلسیناسیون اثرات محدودیت کوانتومی را خنثی می‌کند و منجر به بوجود آمدنِ نانوصفحاتی با مورفولوژی و ضخامت‌های متفاوت می‌شود.
اما در این مطالعه پژوهشگران نشان دادند که لایه‌نشانیِ الکتروشیمیاییِ پالادیوم در بین لایه‌های اکسید گرافن منجر به تشکیل و رشد محدودشونده نانوصفحات ۵ نانومتریِ پالادیوم می‌شود. ضخامت نانوصفحات لایه‌نشانی شده در بین لایه‌های اکسید گرافن مستقل از زمان رشد است، و این رشد بخودی خود بعد از پوشش کامل لایه‌های اکسید گرافن متوقف می‌شود.
با در نظر گرفتن این موضوع که رشد محدودشونده تاکنون تنها برای رشد سطحیِ لایه‌ی مولکولی و اتمی بر روی سطوح خاص شناخته شده و مورد بررسی قرار گرفته بود، این رشد بین لایه‌های اکسید گرافن موقعیت‌های جدیدی برای رشد کریستال‌های محدودشونده ایجاد خواهد کرد.
این مقاله در شماره ۱۰ جولای نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
انتهای پیام