Выдающиеся электрохимические и механические свойства присущи качественному графену – однослойной сетки из атомов углерода, выстроенных в правильные шестиугольники. Такой графен неплохо синтезируется методом химического газофазного осаждения (CVD-методом), который активно использует в своем производстве компания «Русграфен». Но в большинстве других случаев графен получается с дефектами: либо сетка получается дырявой (атомы углерода отсутствуют в вершинах шестиугольников), либо она содержит включения других элементов (например, примесный атом азота, -O- и -OH группы и т.д.). Зачастую от дефектов пытаются избавиться, поскольку они портят характеристики графена. Команда ученых из МФТИ, Сколтеха и Объединенного института высоких температур РАН нашла в дефектном графене значительные преимущества.
Они на теоретическом уровне изучили влияние дефектов в графене на перенос электронов на границе фаз графен-раствор. Расчеты показали, что дефекты способны увеличить скорость переноса заряда в 10 раз. Изменяя тип дефекта, можно выборочно катализировать перенос электрона на определенный класс реагентов в растворе. Открытое нашими учеными свойства дефектного графена может быть использовано для создания нового поколения электрохимических сенсоров и электрокатализаторов.
Подробнее:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468620304035