GR3828 الجرافين المخصوص بالنيتروجين (N-graphene)

وصف الجرافين المنقوص بالنيتروجين

الجرافين هو مادة جديدة ذات هيكل صفائحي مكون من طبقة أحادية من ذرات الكربون. يتمتع بخصائص نقل الضوء والحرارة الممتازة. ويعتبر أرق، وأصلب، وأقل المواد مقاومة معروفة.

الجرافين المنقوص بالنيتروجين (N-الجرافين) يتم الحصول عليه عن طريق تعريض الجرافين لبلازما النيتروجين. يُظهر N-الجرافين نشاطًا كهرليًا أعلى بكثير تجاه اختزال الأكسجين واختزال H2O2 مقارنةً بالجرافين، بالإضافة إلى متانة وانتقائية أعلى بكثير من البلاتين المكلف المستخدم على نطاق واسع في اختزال الأوكسجين. يُعزى الأداء الكهروكيميائي الممتاز لـ N-الجرافين إلى مجموعات النيتروجين الوظيفية والخصائص المحددة للجرافين.

مواصفات الجرافين المنقوص بالنيتروجين

TEM للجرافين المنقوص بالنيتروجين

منحنى الامتصاص-الامتزاز للجرافين المنقوص بالنيتروجين

تطبيقات الجرافين المنقوص بالنيتروجين

1. التحفيز الكهربائي: يعزز تنقيط النيتروجين من نشاط الجرافين التحفيزي، مما يجعله بديلاً واعدًا للعوامل المحفزة من المعادن الثمينة (مثل البلاتين) في خلايا الوقود، وبطاريات المعادن الهوائية، وغيرها من تطبيقات تحويل الطاقة.

2. تخزين الطاقة: يُستخدم N-الجرافين في أقطاب بطاريات أيونات الليثيوم، وأيانات الصوديوم، والسوبر كاباسيتر. تعمل ذرات النيتروجين على تحسين موصلية المادة وسعة تخزين الطاقة، مما يساهم في تسريع معدلات الشحن / التفريغ وارتفاع كثافات الطاقة.

3. أجهزة الاستشعار: يُظهر الجرافين المنقوص بالنيتروجين حساسية عالية لمختلف الجزيئات، مما يجعله مفيدًا في أجهزة قياس الغاز والبيولوجية للكشف عن الملوثات البيئية، والغازات، أو العلامات الحيوية في تشخيصات طبية.

4. التحفيز الضوئي: أظهر N-الجرافين إمكانية واعدة في التطبيقات التحفيزية الضوئية، مثل تقسيم المياه وتقليل CO₂، بسبب تحسين امتصاص الضوء وخصائص نقل الإلكترون التي يقودها تنقيط النيتروجين.

5. التطبيقات الطبية: في توصيل الأدوية والتصوير البيولوجي، تسمح قابلية التحمل الحيوي لـ N-الجرافين وخصائص سطحه له بالتفاعل مع الجزيئات الحيوية، مما يجعله مفيدًا في توصيل الأدوية المستهدف وأجهزة الاستشعار البيولوجية.

6. السوبر كاباسيتر: يُستخدم N-الجرافين لإنشاء أقطاب ذات مساحة سطح أعلى وموصلية للسوبر كاباسيتر، مما يعزز قدرات تخزين الطاقة والأداء في الإلكترونيات بالطاقة.

7. الطلاءات المقاومة للتآكل: يمكن تطبيق المادة كطلاء لحماية المعادن وغيرها من المواد من التآكل، مستفيدة من استقرارها الكيميائي وخصائص سطحها الواقية.

8. معالجة المياه: بسبب تحسين خصائص الامتصاص، يمكن استخدام N-الجرافين لإزالة المعادن الثقيلة، والملوثات العضوية، والمواد الأخرى من المياه في أنظمة الفلترة.

9. خلايا الشمس: يزيد النقل المحسن للشحن وامتصاص الضوء من قيمة N-الجرافين في الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة وغيرها من الأنواع، مما يعزز الكفاءة والثبات.

تعبئة الجرافين المنقوص بالنيتروجين

يتم التعامل مع الجرافين المنقوص بالنيتروجين بعناية أثناء التخزين والنقل للحفاظ على جودة منتجنا في حالته الأصلية.