Graphene Oxide Membranes with Cerium-Enhanced Proton Conductivity for Water Vapor Electrolysis

材料科学 石墨烯 氧化物 化学工程 电导率 电化学 纳米片 电解 Nafion公司 质子输运 阳极 电解水 无机化学 纳米技术 化学 电极 电解质 生物化学 物理化学 工程类 冶金
作者
Nur Laila Hamidah,Masataka Shintani,Aynul Sakinah Ahmad Fauzi,Ghina Kifayah Putri,Shota Kitamura,Kazuto Hatakeyama,Mitsuru Sasaki,Armando T. Quitain,Tetsuya Kida
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (5): 4292-4304 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acsanm.0c00439
摘要

Proton conduction in graphene oxide (GO) allows for a variety of electrochemical applications. This study focuses on the application of a stacked GO nanosheet membrane for water vapor electrolysis. It was found that the use of expanded graphite in the Tour method effectively produced GO nanosheets having a higher oxidation state (62 at. %) with a shortened synthesis time. The interlayer spacing of a membrane was considerably increased by coupling the highly oxidized nanosheets with Ce ions. The Ce-modified self-standing GO membrane (260 μm) showed an improved stability in water and a high proton conductivity comparable to that of Nafion at room temperature. The remarkable improvement in proton diffusion was attained by the Ce-assisted expansion of the interlayer spacing. The unique features of the Ce ions that interact with GO nanosheets were also discussed. Concentration cell measurements indicated that the Ce-modified membrane is a pure proton conductor at room temperature. The Ce-modified membrane sandwiched with the IrO2–Al2O3 anode and Pt/C cathode efficiently converted water vapor to hydrogen and oxygen in a 2:1 ratio at room temperature and 40 °C. Our results demonstrate the promising capability of carbon-based membranes for electrochemical energy devices.
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
刚刚
张家源发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
科研小白完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
开朗雪糕发布了新的文献求助10
4秒前
Rab_b1t完成签到,获得积分20
4秒前
bingo发布了新的文献求助30
5秒前
徐才发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
活泼稀发布了新的文献求助10
7秒前
包元霜发布了新的文献求助10
7秒前
坚强白容发布了新的文献求助10
8秒前
yangsj发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
脑洞疼应助危机的雍采纳,获得10
9秒前
谷子完成签到 ,获得积分10
9秒前
CZC完成签到,获得积分10
9秒前
orixero应助徐才采纳,获得10
10秒前
11秒前
bingo完成签到,获得积分10
11秒前
bkagyin应助多多采纳,获得10
11秒前
Sucht发布了新的文献求助10
12秒前
热心市民小红花应助娜行采纳,获得10
12秒前
12秒前
LHW完成签到,获得积分10
13秒前
MX应助十二采纳,获得20
13秒前
土书完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
ddd发布了新的文献求助20
15秒前
传奇3应助星移采纳,获得10
16秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
The phrasal lexicon 200
Solving Nonlinear Equations with Newton's Method 200
Reference Guide for Dynamic Models of HVAC Equipment 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3836164
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3378566
关于积分的说明 10504737
捐赠科研通 3098105
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1706273
邀请新用户注册赠送积分活动 820936
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772348