Вчені вирішили довести абсурдність безперервних спроб поліпшити електрохімічні властивості графену шляхом додавання до нього нових елементів. Для цього вони вирішили створити допований курячим послідом графен, який дійсно виявився кращим за чисту речовину за електрокаталітичними властивостями, йдеться в статті в журналі.
Графен - це одна з аллотропних модифікацій вуглецю, яка являє собою плоскі аркуші товщиною в один атом, що складаються з шестикутних комірок. Графен має низку унікальних механічних, хімічних та електронних властивостей, що робить його цікавим матеріалом для багатьох застосувань як у науці, так і в технологіях.
У контексті електрохімії, тобто розділу науки, що займається вивченням пов'язаних з протіканням електричного струму хімічних реакцій, графен швидко став вважатися цікавим каталізатором. Однак в останні роки з'явилася маса робіт, в яких його властивості вдається поліпшити завдяки додаванню нових елементів. Більш того, тип привносимого елемента, здається, не має ніякого значення - лише в окремих нечисленних роботах про борі і сірці каталітичні властивості були пригнічені.
Хіміки з Чехії та Канади під керівництвом Мартіна Пумери (Martin Pumera) з Брненського технічного університету вирішили довести безглуздість і абсурдність цього напрямку, додавши до графена куряче гуано - який частково розклався природним чином послід. Виявилося, що така модифікація також покращує властивості речовини.
Гуано відомий завдяки високому вмісту ряду елементів (азот, фосфор, сірка, хлор та інші), які раніше хіміки вже пробували приєднувати до графену в спробах поліпшити його властивості. Також гуано являє собою екологічно чистий і дешевий матеріал, через що використовується в якості добрива.
Автори створювали оксид графіту двома способами (методами Хаммерса і Хоффмана), після чого змішували їх з сухим гуано, а потім піддавали процесу теплового відсилання для отримання потрібного композиту. Детальне дослідження зразків показало, що в результаті вийшов графен з додаванням безлічі інших елементів, в першу чергу азоту, сірки і фосфору.
Електрокаталітична активність отриманої речовини оцінювалася в реакціях з отриманням водню і відновлення кисню. Виявилося, що використання в якості електрода поліпшеного гуано графена більш ефективно, ніж застосування чистого вуглецю або отриманого аналогічним методом графена, але не обробленого гуано.
Раніше хіміки навчилися отримувати оксид графену без шкоди для навколишнього середовища, спростили виготовлення графенових квантових точок і продемонстрували хороші якості багатошарного графена в плані захисту від комарів.