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956 / 2019-10-22 22:19:26

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二维材料氢同位素分离机制探索

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全体主题 > 聚变材料与技术

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作者

胡双林 / 中国工程物理研究院核物理与化学研究所

摘要

石墨烯等二维层状材料近年来被报道可用于氢同位素离子的分离，然而此前的理论计算研究不能解释这一现象。我们发现电化学环境下，石墨烯可以在适当的偏压和酸度下完全氢化成石墨烷。和石墨烯不同，质子可以较低的势垒透过石墨烷，并实现较好的氢氘分离比。我们也发现第四主族元素单层材料中硅烷也可能是较好的分离材料备选。我们从电解质分子的酸碱性，质子导体Nafion的链长，浓度，以及水合度和局域质子浓度等各方面研究了电解质对质子透过石墨烷过程的影响。