铂修饰石墨烯：生长机制与氢吸附性质的实验研究
材料科学
2025-02-18 v1
摘要
石墨烯在储氢方面的潜力，加之铂作为氢析出反应催化剂及溢流效应的公认作用，使Pt功能化石墨烯成为近环境条件下储氢的有力候选材料。本文重点研究外延石墨烯上铂团簇的形成过程，并评估该体系作为储氢材料的适用性。扫描隧道显微镜揭示了铂团簇生长的两条主要路径。在初始阶段，铂覆盖度达约1 ML前，铂倾向于随机分散并覆盖石墨烯表面，而团簇高度基本不变。覆盖度超过3 ML后，现有团簇上新生层的成核占据主导，此后团簇主要沿高度方向生长。对氢化铂修饰石墨烯的热脱附谱揭示了多种氢吸附机制的存在，表现为两个高斯峰叠加在线性递增的背底上。我们将150{\deg}C处的第一峰归因于铂团簇表面物理吸附的氢；430{\deg}C处的第二峰归因于团簇表面的化学吸附氢，而线性递增背底则归属于铂团簇体相中键合的氢。这些测量表明Pt功能化石墨烯能够在足够高的温度下储存分子氢，从而在室温下实现稳定的氢结合。
引用
@article{arxiv.2309.15637,
title = {Platinum-Decorated Graphene: Experimental Insight into Growth Mechanisms and Hydrogen Adsorption Properties},
author = {Letizia Ferbel and Stefano Veronesi and Ylea Vlamidis and Antonio Rossi and Leonardo Sabattini and Camilla Coletti and Stefan Heun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15637},
year = {2025}
}