그래판

Graphane
Grapheme, Graphene 또는 Graphyne과 혼동하지 마십시오.
그래판
Graphane.png
식별자
켐스파이더
  • 없음.
특성.
(CH)n
몰 질량 변수
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

Graphane은 탄소 및 수소로 이루어진 2차원 중합체이며 식단위는 CH(nn은 크다)[1]입니다.부분 수소화에 의해 수소화된 그래핀이 생성되며, 2009년 TEM 연구에 의해 "새로운 그래핀 기반 유도체에 대한 직접적인 증거"로 보고되었다.저자들은 파노라마를 "설계된 전자와 다른 특성을 가진 새로운 2차원 결정의 전체 범위"[2]라고 보았다.

합성

그 [2]준비는 2009년에 보고되었다.그래판은 그래핀의 전해 수소화, 소층 그래핀 또는 고배향 열분해 흑연에 의해 형성될 수 있다.마지막 경우에는 수소화 상층의 기계적 박리를 [3]이용할 수 있다.

구조.

그래판의 첫 번째 이론적 설명은 [4]2003년에 보고되었다.이 구조는 클러스터 확장법을 이용하여 그래핀의 [4]수소화 비율 중 가장 안정적인 것으로 밝혀졌다.2007년, 연구원들은 벤젠, 시클로헥산, [5]폴리에틸렌과 같은 탄소와 수소를 함유한 다른 화합물들보다 이 화합물이 더 안정적이라는 것을 발견했다.이 그룹은 그래핀의 완전 포화 버전이기 때문에 예측된 복합 그래판이라고 이름 지었다.화합물은 절연체이다.그래핀과 수소의 화학적 기능화는 그래핀의 [5]밴드 갭을 여는 데 적합한 방법일 수 있다.

P도프 그래판은 T가c 90K [6]이상인 고온 BCS 이론 초전도체로 제안된다.

수소화 배치의 모든 장애는 격자 상수를 약 2.0%[7] 수축시키는 경향이 있다.

변종

부분 수소화는 (완전 수소화된) 그래판이 [2]아닌 수소화된 그래핀으로 이어진다.이러한 화합물은 보통 "그래판 같은" 구조라고 불립니다.그래핀 또는 소층 그래핀의 전해수소화 또는 고배향 열분해 흑연에 의해 그래판 및 그래판 형태의 구조를 형성할 수 있다.마지막 경우에는 수소화 상층의 기계적 박리를 [8]이용할 수 있다.

기판상의 그래핀의 수소화는 한쪽 면에만 영향을 미쳐 육각형 대칭을 유지한다.그래핀의 일방 수소화는 리플링이 존재하기 때문에 가능하다.후자는 랜덤하게 분포되어 있기 때문에 양면 [2]그래판과 대조적으로 얻은 재료가 무질서해진다.소둔은 수소가 분산되어 그래핀으로 [9]되돌아갈 수 있게 한다.시뮬레이션에서 기본적인 [10]운동 메커니즘이 밝혀졌다.

밀도 함수 이론 계산은 다른 IV 그룹(Si, Ge, Sn) 나노 시트의 수소화 및 불소화 형태가 [11]그래판과 유사한 특성을 보인다는 것을 시사했다.

잠재적인 응용 프로그램

p-도프 그래판은 T가 [6]90Kc 이상인 고온 BCS 이론 초전도체로 가정된다.

그래판은 수소 [5]저장용으로 제안되었다.수소화는 온도에 대한 격자 상수의 의존성을 감소시켜 정밀 [7]기기에 적용할 수 있음을 나타낸다.

레퍼런스

  1. ^ Sofo, Jorge O.; et al. (2007). "Graphane: A two-dimensional hydrocarbon". Physical Review B. 75 (15): 153401–4. arXiv:cond-mat/0606704. Bibcode:2007PhRvB..75o3401S. doi:10.1103/PhysRevB.75.153401. S2CID 101537520.
  2. ^ a b c d Elias, D. C.; Nair, R. R.; Mohiuddin, T. M. G.; Morozov, S. V.; Blake, P.; Halsall, M. P.; Ferrari, A. C.; Boukhvalov, D. W.; Katsnelson, M. I.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; et al. (2009). "Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane". Science. 323 (5914): 610–3. arXiv:0810.4706. Bibcode:2009Sci...323..610E. doi:10.1126/science.1167130. PMID 19179524. S2CID 3536592.
  3. ^ Ilyin, A. M.; et al. (2011). "Computer simulation and experimental study of graphane-like structures formed by electrolytic hydrogenation". Physica E. 43 (6): 1262–65. Bibcode:2011PhyE...43.1262I. doi:10.1016/j.physe.2011.02.012.
  4. ^ a b Sluiter, Marcel; Kawazoe, Yoshiyuki (2003). "Cluster expansion method for adsorption: Application to hydrogen chemisorption on graphene". Physical Review B. 68 (8): 085410. Bibcode:2003PhRvB..68h5410S. doi:10.1103/PhysRevB.68.085410.
  5. ^ a b c Sofo, Jorge O.; Chaudhari, Ajay S.; Barber, Greg D. (2007). "Graphane: A two-dimensional hydrocarbon". Physical Review B. 75 (15): 153401. arXiv:cond-mat/0606704. Bibcode:2007PhRvB..75o3401S. doi:10.1103/PhysRevB.75.153401. S2CID 101537520.
  6. ^ a b Savini, G.; Ferrari, A. C.; Giustino, F. (2010). "First-principles prediction of doped graphane as a high-temperature electron-phonon superconductor". Physical Review Letters. 105 (3): 037002. arXiv:1002.0653. Bibcode:2010PhRvL.105c7002S. doi:10.1103/PhysRevLett.105.037002. PMID 20867792. S2CID 118466816.
  7. ^ a b Feng Huang, Liang; Zeng, Zhi (2013). "Lattice dynamics and disorder-induced contraction in functionalized graphene". Journal of Applied Physics. 113 (8): 083524. Bibcode:2013JAP...113h3524F. doi:10.1063/1.4793790.
  8. ^ Ilyin, A. M.; Guseinov, N. R.; Tsyganov, I. A.; Nemkaeva, R. R. (2011). "Computer simulation and experimental study of graphane-like structures formed by electrolytic hydrogenation". Physica E. 43 (6): 1262. Bibcode:2011PhyE...43.1262I. doi:10.1016/j.physe.2011.02.012.
  9. ^ Novoselov, Konstantin Novoselov (2009). "Beyond the wonder material". Physics World. 22 (8): 27–30. Bibcode:2009PhyW...22h..27N. doi:10.1088/2058-7058/22/08/33.
  10. ^ Huang, Liang Feng; Zheng, Xiao Hong; Zhang, Guo Ren; Li, Long Long; Zeng, Zhi (2011). "Understanding the Band Gap, Magnetism, and Kinetics of Graphene Nanostripes in Graphane". Journal of Physical Chemistry C. 115 (43): 21088–21097. doi:10.1021/jp208067y.
  11. ^ Garcia, Joelson C.; De Lima, Denille B.; Assali, Lucy V. C.; Justo, João F. (2012). "Group-IV graphene- and graphane-like nanosheets". Journal of Physical Chemistry C. 115 (27): 13242–13246. arXiv:1204.2875. Bibcode:2012arXiv1204.2875C. doi:10.1021/jp203657w. S2CID 98682200.

외부 링크