據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月22日?qǐng)?bào)導(dǎo)，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的一項(xiàng)研討顯現(xiàn)，氫在決議氧化石墨烯的化學(xué)特性和結(jié)構(gòu)組成方面發(fā)揮了重要作用?？茖W(xué)家表明，了解氧化石墨烯的特性以及怎么操控它們，關(guān)于完成這種資料在納米電子設(shè)備、納米機(jī)電系統(tǒng)、傳感、復(fù)合資料、光學(xué)、催化和能量?jī)?chǔ)存等范疇的潛在運(yùn)用十分重要。相關(guān)研討成果宣布在近期出版的《自然·資料》雜志上。
    該校物理系副教授伊莉莎·瑞多表明，氧化石墨烯資料十分有趣，需經(jīng)過化學(xué)和熱過程將兩個(gè)含氧的官能團(tuán)，即環(huán)氧基團(tuán)和羥基（氫氧基）團(tuán)，加入構(gòu)成石墨烯的碳原子晶格中而成形，因此可經(jīng)過熱處理或化學(xué)處理來改動(dòng)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)。
    研討小組在此次研討中運(yùn)用了坐落碳化硅晶片上的多層外延石墨烯，這一樣本平均包含10層石墨烯。觀測(cè)成果顯現(xiàn)，35天后，環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)量有所下降，羥基團(tuán)的數(shù)目則略有添加。直至3個(gè)月后，兩組官能團(tuán)的份額才根本完成了平衡。
    為解析為什么室溫條件下會(huì)發(fā)生此種改變，科學(xué)家研討了密度泛函理論：氫和氧將在官能團(tuán)內(nèi)生成水，這將減少環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)量，并略微添加羥基的數(shù)目。經(jīng)過試驗(yàn)丈量和理論計(jì)算，科研人員提出，或許有氫參與其間。而這一猜想，隨后被科研小組和來自德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的研討團(tuán)隊(duì)共同證明。試驗(yàn)樣本的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)在樣本制成后還將演化達(dá)1個(gè)多月之久，正是其與氫不斷發(fā)生化學(xué)反響的成果。
    研討人員表明，氫在決議氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的作用，代表了一種操控氧化石墨烯資料特性的新途徑。在資料的組成過程中，他們可能會(huì)運(yùn)用氫作為工具來改動(dòng)其結(jié)構(gòu)。而經(jīng)過調(diào)整環(huán)氧基和羥基的散布和份額，可以完成關(guān)于資料特性的調(diào)控。
    接下來研討小組將了解怎么操控外延氧化石墨烯中氫的數(shù)量，以及什么情況下會(huì)影響兩個(gè)官能團(tuán)的反響等，最后，他們或?qū)@得可與原始石墨烯電子傳輸特性比美的新式石墨基資料，并誘導(dǎo)資料中發(fā)生電子帶隙和秩序結(jié)構(gòu)，以便為納米電子設(shè)備的制造等商業(yè)運(yùn)用鋪平道路。