Nature 发文! 物理学系田传山课题组实现对悬浮石墨烯电极-水界面本征物理化学性质的调控和光谱表征

来源: 物理学系 发布时间: 2023-09-13

近日,物理学系田传山课题组在电化学界面的原位表征上取得进展。相关成果以“Structure evolution at the gate-tunable suspended graphene-water interface”为题,于2023年8月30日发表在Nature杂志上。

作为主要的电催化剂载体和层状插层基质,石墨电极在能量转换和存储领域有着广泛应用。与石墨相似,石墨烯作为石墨的二维结构单元,具有独特的物理和化学性质,为开发先进的能源器件提供了更多的选择和调节能力。然而,石墨烯很容易受到外界因素的影响,导致之前的研究产生了许多争议。该研究提出并实现了无污染、悬浮的厘米级尺寸石墨烯电极方案,从实验上解决了难以探究石墨(烯)本征性质的困难。通过原位电学测量和非线性光谱分析,获得了在电化学反应电压阈值前后,紧邻电极界面(Stern层)的分子结构信息,并初步追踪了反应中间体的谱学特征。这项工作不仅展示了无基底的石墨烯对于揭示石墨烯-电极界面的本征微观结构和微观反应路径是必不可少的,而且为研究电化学界面提供了理想的实验平台。