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固液界面工程在發展未來能量存儲與轉換（ESC）裝置中起重要作用。這里，缺陷的氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（rGO）被用來調控鉑圓盤電極的選擇性和活性。通過Langmuir-Blodgett技術將GO沉積在鉑電極上，獲得了緊湊且均勻的GO膜，這些膜再通過熱還原轉化為rGO。電化學測量表明，GO和rGO與Pt電極的界面都對氧還原反應（ORR）有選擇性，但對氫氧化活性沒有影響。原子分辨率的掃描透射電子顯微鏡（TEM），拉曼光譜，X射線光電子能譜（XPS）和掃描電子顯微鏡(SEM)揭示了H2和O2以及與這些表面選擇性和活性有關的官能團的可能擴散位點。基于這些認識，rGO界面被進一步證明在非水環境中表現出增強的ORR活性，并且所提出的非原位方法有望發展下一代ESC裝置。
Figure 1. （a）Langmuir-Blodgett槽的示意圖，顯示了壓縮壁壘和浸入Pt圓盤電極的支架，（b）GO單層典型的II-區等溫曲線，（c）GO片在Pt圓盤電極上的SEM圖，對應圖（b）中紅色區域，（d）GO片在Pt圓盤電極上的SEM圖，對應圖（b）中藍色區域。
Figure 2. （a）GO的HAADF-STEM圖，（b）GO的BF-STEM圖，三個指向缺陷的箭頭（可能的擴散位點）和六方形晶格，（c）碳，氧 K邊緣的EEL譜，圖（a）中標記的紅色區域，（d）碳 K邊緣的EEL譜，圖（a）中標記的灰色區域。
Figure 3. （a）GO@Pt和（b）rGO@Pt界面的C 1s XPS譜，通過座滴法測量了（c）GO@Pt和（d）rGO@Pt界面相應的接觸角。
Figure 4. 空白Pt，GO@Pt和rGO@Pt旋轉圓盤電極對ORR和HOR的選擇性。（a）HOR和（b）ORR極化曲線，（c）三種電極在高氯酸電解液中的循環伏安曲線，（d）rGO@Pt界面顯示了對HOR和ORR的選擇性示意圖， 三種電極用于氧還原的（e）循環伏安曲線和（f）極化曲線。
該研究工作由美國阿貢國家實驗室Bostjan Genorio課題組于2019年發表在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊上。原文：Tuning the Selectivity and Activity of Electrochemical Interfaces with Defective Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide（DOI: 10.1021/acsami.9b13391）
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