Экспериментальное и теоретическое исследование электрохимических и сенсорных свойств модифицированного графена

В последние годы наблюдается повышенный интерес к графеновым материалам, имеющим особые 2D свойства,проявляющиеся во взаимодействии их поверхности с газами и электролитами. При этом химическая функционализацияповерхности графена может изменять эффективность таких взаимодействий, что ведет к созданию высокоэффективныхсуперконденсаторорв и сенсоров. В проекте предполагается опробовать ряд углеродных слоистых материалов, таких кактерморасширенный графит, мезопористый слоистый углерод и перфорированный графит с разным функциональнымсоставом для изготовления электродов суперконденсаторов и газовых сенсоров. Будет разработана методика нанесенияметаллорганических соединений на поверхности предварительно функционализированных графеновых материалов.Основной направленностью проекта является создание пленочных миниатюрных суперконденсаторов. Использованиелазерной эксфолиации пленки позволяет формировать тонкие токопроводящие и композитные электроды, аневосстановленная часть является твердым электролитом. Полученные структуры могут быть также эффективнымисенсорами для газов. Предполагается определить, как разные функциональные группы будут влиять на чувствительностьи селективность сенсорного отклика. В проекте будет проведено квантово-химическое исследование взаимодействиямолекул и ионов с функциональными группами и на основе полученных результатов будет проведена интерпретацияэкспериментальных данных и предложены наиболее эффективные композиции функциональных групп и композиций снаночастицами. На основе проведенных исследований будут изготовлены прототипы миниатюрных суперконденсаторов игазовых сенсоров.