研究人员利用无孔氧化石墨烯开发质子阻挡膜

熊本大学的研究团队由工业纳米材料研究所的助理教授KazutoHatakeyama和教授ShintaroIda领导，他们宣布在利用无内部孔隙的氧化石墨烯(GO)制造氢离子阻隔膜方面取得了突破性进展。这种创新方法发表在Small上，有望在各种应用的保护涂层方面取得重大进展。

在他们的研究中，研究小组成功地合成并开发了一种不含孔隙的新型氧化石墨烯薄膜。传统上，氧化石墨烯以其高离子电导率而闻名，这使得它很难用作离子屏障。然而，通过消除内部孔隙，该团队创造了一种氢离子屏障性能显著改善的材料。

交流阻抗谱法得到的平面外质子电导率结果显示，与传统氧化石墨烯薄膜相比，新型氧化石墨烯薄膜的氢离子阻隔性能提高了10万倍。实验进一步证实了这一突破，实验中无孔氧化石墨烯涂层有效地保护了锂箔免受水滴的影响，防止了锂和水之间的任何反应。

研究还证实，氢离子会穿过传统氧化石墨烯中的孔隙，这凸显了消除这些孔隙对增强阻隔能力的重要性。这一进展为防护涂层、防锈和氢基础设施等新应用打开了大门。

这项研究标志着材料科学的重大进步，并可能为下一代具有增强防护性能的涂层铺平道路。

“展望未来，我们计划将氢离子屏障性能用于实际应用，同时解决GO结构中的&luo;孔隙&ruo;所带来的挑战，以解锁更多功能，”助理教授Hatakeyama在概述其研究的下一步计划时解释道。