Proton transport through nanoscale corrugations in two-dimensional crystals

石墨烯 材料科学 化学物理 质子 纳米尺度 单层 质子输运 膜曲率 离子 纳米技术 单晶硅 分子动力学 分子物理学 化学 计算化学 光电子学 物理 小泡 量子力学 有机化学 生物化学
作者
Oluwasegun J. Wahab,Enrico Daviddi,B. Xin,Pengzhan Sun,E. Griffin,Alex W. Colburn,D. Barry,M. Yagmurcukardes,F. M. Peeters,A. K. Geǐm,M. Lozada-Hidalgo,Patrick R. Unwin
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:2
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.04655
摘要

Defect-free graphene is impermeable to all atoms and ions at ambient conditions. Experiments that can resolve gas flows of a few atoms per hour through micrometre-sized membranes found that monocrystalline graphene is completely impermeable to helium, the smallest of atoms. Such membranes were also shown to be impermeable to all ions, including the smallest one, lithium. On the other hand, graphene was reported to be highly permeable to protons, nuclei of hydrogen atoms. There is no consensus, however, either on the mechanism behind the unexpectedly high proton permeability or even on whether it requires defects in graphene's crystal lattice. Here using high resolution scanning electrochemical cell microscopy (SECCM), we show that, although proton permeation through mechanically-exfoliated monolayers of graphene and hexagonal boron nitride cannot be attributed to any structural defects, nanoscale non-flatness of 2D membranes greatly facilitates proton transport. The spatial distribution of proton currents visualized by SECCM reveals marked inhomogeneities that are strongly correlated with nanoscale wrinkles and other features where strain is accumulated. Our results highlight nanoscale morphology as an important parameter enabling proton transport through 2D crystals, mostly considered and modelled as flat, and suggest that strain and curvature can be used as additional degrees of freedom to control the proton permeability of 2D materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
要减肥的板凳完成签到 ,获得积分10
刚刚
大师兄完成签到 ,获得积分10
1秒前
liaomr完成签到 ,获得积分10
4秒前
YNILY完成签到 ,获得积分10
4秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
dougsong发布了新的文献求助10
15秒前
ding应助八十七分甜采纳,获得30
18秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
20秒前
奶黄包完成签到 ,获得积分10
23秒前
大意的火龙果完成签到 ,获得积分10
28秒前
呼延坤完成签到 ,获得积分10
28秒前
六点完成签到,获得积分10
33秒前
EugengZ完成签到,获得积分10
37秒前
蔷薇完成签到 ,获得积分10
40秒前
breif完成签到 ,获得积分10
40秒前
xun完成签到,获得积分20
43秒前
凡事发生必有利于我完成签到,获得积分10
52秒前
Young完成签到 ,获得积分10
53秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
辣椒完成签到,获得积分10
54秒前
herpes完成签到 ,获得积分10
58秒前
58秒前
Horizon完成签到 ,获得积分10
1分钟前
北觅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
任性铅笔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CJW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
doudou发布了新的文献求助20
1分钟前
刻苦的阁完成签到,获得积分10
1分钟前
wwrjj完成签到,获得积分10
1分钟前
六六完成签到,获得积分10
1分钟前
不会飞的鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
六六发布了新的文献求助10
1分钟前
HY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
aajhajkahna完成签到,获得积分0
1分钟前
A29964095完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LN完成签到,获得积分10
1分钟前
长孙烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Focus_BG完成签到,获得积分10
1分钟前
喵了个咪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7612928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188238
关于积分的说明 19683680
捐赠科研通 7186155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270770
关于科研通互助平台的介绍 2434302
邀请新用户注册赠送积分活动 2265667