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当固体和液体相遇时：纳米级细节

时间：2022-03-12 15:25:09 来源：

红外光聚焦在原子力显微镜的尖锐金属尖端上，从而能够从石墨烯-液体界面获取振动光谱。

液体如何与固体表面相互作用在电池和燃料电池，化学生产，腐蚀现象以及许多生物过程中都很重要。

为了更好地理解这种固液界面，伯克利实验室的研究人员开发了一个平台，使用结合了红外光和原子力显微镜（AFM）探针的技术，在纳米级的“真实”条件下（“原位”）探索了这些相互作用。结果发表在《纳米快报》上。

该小组研究了石墨烯与几种液体（包括水和普通电池电解液）的相互作用。石墨烯是碳的原子薄形式。它的单层原子结构赋予该材料一些独特的性能，包括令人难以置信的机械强度和高电导率。

研究人员使用了伯克利实验室高级光源产生的红外光束，并将其聚焦在AFM探针的尖端，该探针扫描了与液体接触的石墨烯部分。红外技术提供了一种无损探究固液界面活性纳米级化学的方法。

通过测量从探头尖端散射的红外光，研究人员收集了有关化合物和沿固液界面的带电粒子浓度的详细信息。可以使用这种技术揭示此界面上的隐藏特征（使用传统方法无法看到），可以用来探索各种材料和液体。

参考：“在石墨烯-电解质界面的红外纳米光谱学”，作者：陆依贤，乔纳森·M·拉尔森，阿特姆·巴斯金，肖钊，保罗·D·阿什比，大卫·普伦德加斯特，汉斯·贝克特尔，罗伯特·科斯泰基和米克·萨默隆，2019年7月15日，纳米字母DOI：
10.1021 / acs.nanolett.9b01897

实验室的材料科学部，分子铸造部以及储能和分布式资源部的研究人员参加了这项研究。分子铸造厂和高级光源是美国能源部科学办公室的用户设施。

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