Migration dynamique de l’oxygène remarquablement améliorée sur l’oxyde de graphène supporté par un substrat en cuivre


Les propriétés covalentes dynamiques de l’oxyde de graphène (GO) présentent un intérêt fondamental pour un large éventail de domaines scientifiques et d’applications technologiques. Il reste un défi d’accéder à des réactions dynamiques réalisables pour rompre/reformer de manière réversible les liaisons covalentes des groupes fonctionnels oxygène sur GO, bien que ces réactions puissent être induites par des voies photoniques ou mécaniques, ou médiées par de l’eau adsorbée. Ici, en utilisant des calculs de la théorie fonctionnelle de la densité, nous démontrons la migration dynamique remarquablement améliorée de l’oxygène le long du plan basal de GO supporté par un substrat en cuivre (GO @ cuivre), avec des réactions de rupture de liaison C – O et un transfert de protons entre les groupes époxy et hydroxyle voisins. Par rapport aux réactions sur GO, les barrières énergétiques des migrations d’oxygène sur GO@copper sont fortement réduites pour être inférieures ou comparables aux fluctuations thermiques, et pendant ce temps, la correspondance cristallographique entre GO et le substrat de cuivre induit de nouvelles voies de migration d’oxygène sur GO@copper. Ce travail met en lumière la compréhension des propriétés dynamiques améliorées par le substrat métallique de GO et met en évidence la stratégie visant à régler l’activité des groupes d’oxygène interfaciaux bidimensionnels pour diverses applications potentielles.