云母是土壤中的一種常見礦物質(zhì),近日曼徹斯特大學的研究人員發(fā)現(xiàn),原子厚度的云母是優(yōu)良的質(zhì)子導體。研究小組在《自然-納米技術(shù)》雜志上指出,盡管云母層厚度是石墨烯的10倍,但質(zhì)子可以很容易地穿過幾層云母層。云母和石墨一樣,是由相互堆疊的晶體層組成,研究小組分離出其中一層進行試驗,發(fā)現(xiàn)它對質(zhì)子的滲透性是石墨烯的100倍。
石墨烯已經(jīng)被認為是一種很有前途的質(zhì)子導電材料,此研究結(jié)果表明云母可能更有前景,尤其是它們本來就豐富而廉價。研究人員表示,這一結(jié)果還意味著許多其他二維材料也可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)子導體,更多的具有原子尺度通道的二維晶體可以被用來研究,有望在質(zhì)子和離子導體領(lǐng)域帶來意想不到的發(fā)現(xiàn)。
研究人員還指出,目前缺乏能在100~500℃可靠工作的質(zhì)子導電材料,這是燃料電池和其他氫技術(shù)運行的最佳溫度范圍。而原子級厚度的云母在這個溫度范圍內(nèi)卻工作得相當好,從這個角度來看云母的確值得關(guān)注。