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admin 热点新闻关注 2019-05-19 305 0


石墨烯是由单层六角碳原子经过杂化构成的蜂窝状二维网络结构。石墨烯是构成其它碳同素异形体的根本单元,它能够折成零维的富勒烯,弯曲成一维的碳纳米管,堆垛成三维的石墨。

2004年,英国曼彻斯特大学物理学教授Geim等用胶带重复剥离高定向热解石墨的办法得到了安稳存在的石墨烯。自从第一次成功制备独立的单层石墨烯至今,石墨烯已经成为资料界一颗炙手可热的新星,招引了许多科学家对其各个方面进行研究。作为一种共同的二维晶体,石墨烯有着十分共同的功能:超大的比外表积,理论值2630m2/g; 力学功能优异,杨氏模量达1.0TPa;热导率为5300 W/(m·K),是室温下纯金刚石的3倍;简直彻底通明,对光 只要2.3%的吸收;一同,在电和磁功能方面也具有许多 独特的性质作为石墨烯的重要使用之一。那么这个21世纪的新资料之王究竟怎么制备呢?我罗列几个干流的制备办法。

1、微机械剥离法


办法:用光刻胶将其粘到玻璃衬底上,再用通明胶带重复撕揭,然后将剩余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最终将单晶硅片放入丙酮溶剂中,使用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。

缺陷:产品尺度不易操控,无法可靠地制备出长度满意的石墨烯,不能满意工业化需求。

2、外延成长法


办法:在高温下加热SiC单晶体,使得SiC外表的Si原子被蒸腾而脱离外表,剩余的C原子经过自组方式重构,然后得到根据SiC衬底的石墨烯。

缺陷:对制备所需的sic晶面要求极高,并且在sic上成长的石墨烯难以剥离。

3、化学气相堆积法(CVD法)


办法:将碳氢化合物甲烷、乙醇等通入到高温加热的金属基底外表,反响继续必定时刻后进行冷却,冷却进程中在基底外表便会构成数层或单层石墨烯。

缺陷:制备所需条件严苛,需求高温高真空。本钱高,成长完成后需求腐蚀铜箔的到石墨烯。

4、氧化还原法


办法:先用强氧化剂浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等将石墨氧化成氧化石墨,氧化进程即在石墨层间交叉一些含氧官能团,然后加大了石墨层距离,然后经超声处理一段时刻之后,就可构成单层或数层氧化石墨烯,再用强还原剂水合肼、硼氢化钠等将氧化石墨烯还原成石墨烯。

缺陷:化学反响程度很难操控,反响不彻底的情况下会有很多杂质。

当然制备办法远远不止这几种,可是这是现在干流的会集制备办法,其他办法欢迎我们一同评论。

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