ИСТИНА

В данном проекте планируется использовать в качестве объектов исследования высокоориентированные графеноподобные наностенки, английские термины “vertically aligned few-layer graphene” или «carbon nanowalls» , синтезированные на стеклоуглеродной подложке. Эти термины относятся к пленкам, образованным плотным массивом графеноподобных листов, вертикально ориентированных относительно проводящей подложки. Такие структуры синтезируются плазмохимическими методами без использования каких-либо катализаторов, например в плазме разряда постоянного тока в смеси водорода и метана. Характерные размеры наностенок составляют ~ 1 мкм в высоту и ~ 0.5 – 1.0 мкм в ширину. Толщина варьируется в пределах 6 – 8 нм . К настоящему времени не вызывает сомнений, что реакционная способность краёв графеновых листов существенно превосходит таковую для графеновой плоскости , что обусловлено существенно большей плотностью электронных состояний вблизи краевых областей графена, по сравнению с базальными плоскостями. В частности, в было показано, что электроды на основе блоков графена, расположенных эпитаксиально подложке, обладают низкой электрохимической активностью вследствие ничтожной величины отношения площадей краевых и базальных участков поверхности. Представляется очевидным, что для вертикально ориентированных наностенок это соотношение гораздо благоприятней и при оптимальных условиях может достигать нескольких процентов. При этом необходимо отметить, что даже для массива графеноподобных листов толщиной 45 нм скорость электронного переноса на боковых плоскостях существенно выше, чем на аналогичной поверхности пирографита . Еще одним аргументом в пользу выбора именно этого объекта для электрохимических исследований является уникальная эффективность наностенок при их использовании в качестве катодов для автоэлектронной эмиссии . Как продемонстрировано в работах авторов, выполненных в рамках проекта РФФИ 02-03-33286, принципиальная важность этого свойства углеродных наностенок для планируемого исследования обусловлена тем, что наноформы углерода, обладающие высокими автоэмиссионными характеристиками на границе с вакуумом, на границе с раствором электролита демонстрируют существенное увеличение скорости катодных электродных реакций. Этот эффект был объяснён наличием инжекции электронов из атомарно острых структурных элементов поверхности электродов на реакционные центры, находящиеся в растворе, что фактически означает значительное увеличение скорости электронного переноса (снижение перенапряжения для катодной реакции) для таких участков, по сравнению с «гладкой» поверхностью . По мнению авторов проекта, аналогичными свойствами должны обладать и краевые области наностенок. Стоит подчеркнуть, что данные по механизму электронного переноса для таких структур в современной литературе отсутствуют.