Новости химической науки > Графен можно конвертировать в графан

Международная группа исследователей смогла успешно конвертировать графен в его гидрированное производное – графан.

Группа исследователей из Великобритании, России и Нидерландов отмечает, что изоляционные свойства графана дополняют токопроводящие свойства графена, давая дополнительные возможности развитию графеновой наноэлектроники и водородных топливных ячеек.

Присоединение водорода превращает графен в графан. (Рисунок из Science, 2009, 323, 610)

Один из членов исследовательской группы, Андре Гейм (Andre Geim) из Университета Манчестера отмечает, что получение графана – первый пример, демонстрирующий то, как химические методы могут оказаться полезными для подстройки свойств таких материалов, как графен для их использования при решении определенных практических задач. Для обратимого превращения графена в графан исследователи использовали струю молекулярного водорода.

Гейм и его коллега Константин Новоселов (Kostya Novoselov) возглавляют группу исследователей, разработавших первый простой способ получения графена в 2004 году. Делокализованные электроны графена придают этому материалу уникальную проводимость, что дало идею создания сверхбыстрых наноразмерных транзисторов. Одной из наибольших помех в развитии графеновой электроники является отсутствие способов контроля электрического тока.

Один из методов такого контроля, предложенный ранее Геймом и Новоселовым, заключался в нарезании графена на полоски шириной в несколько нанометров. Однако, как поясняет Гейм, отсутствие у графена запрещенной энергетической зоны не позволяет «выключить» ток по требованию.

Хорхе Софо (Jorge Sofo), профессор физики из Университета Пенн, предсказавший существование полностью гидрированного производного графена в 2007 году, отмечает, что графан представляет собой возможный способ решения этой проблемы, поскольку обратимое гидрирование графена может привести к появлению в его электронной структуре запрещенной энергетической зоны.

Другие исследователи предполагают, что графан сможет найти применение в новых топливных технологиях. Графан отличается высокой плотностью содержания водорода, поэтому Александр Савченко (Alexander K. Savchenko), изучающий свойства графена в Университете Эксетера, уверен, что будущее направление исследований должно быть посвящено изучению именно этого свойства и его применению в водородных топливных ячейках.

Источник: Science, 2009, 323, 610 (DOI: 10.1126/science.1167130)

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #химия поверхности