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面向应用的石墨烯制备方法研究进展

发布日期:2022-07-21 00:24浏览次数:
本文摘要:二维石墨烯具备卓越的光、电、热和力学等性能,在众多传统产业和战略性新兴产业中有极大的应用于前景,被誉为下一代关键基础材料。然而,石墨烯产业化及应用于的瓶颈性问题是如何高效率、规模化、低成本和环境友好地制取高质量石墨烯产品。

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二维石墨烯具备卓越的光、电、热和力学等性能,在众多传统产业和战略性新兴产业中有极大的应用于前景,被誉为下一代关键基础材料。然而,石墨烯产业化及应用于的瓶颈性问题是如何高效率、规模化、低成本和环境友好地制取高质量石墨烯产品。石墨烯是本世纪重点发展的新兴战略材料之一,具备结构平稳、导电性低、韧度低、强度低、比表面积超大等出色的物理化学性质(表格1),可以大幅度提高复合材料的性能,构建复合材料在航天、军工、半导体以及新一代显示器等多个传统领域和战略性新兴产业领域的最重要应用于,被誉为下一代关键基础材料。

世界各国高度重视并均将石墨烯提升到空前高度,投放大量人力、物力和财力守住这一战略高地。欧盟委员会将石墨烯列入仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一。美国也将石墨烯视作同3D打印机技术同等最重要的承托未来科技发展的战略性产业。

中国也在《新材料产业“十二五”发展规划》中明确提出大力研发石墨烯材料。1面向应用于的石墨烯制取方法微机械挤压法Geim等利用氧等离子束再行在低定向浸渍石墨表面光刻出宽20μm~2mm、深5μm的微槽,用光刻胶将其粘到玻璃衬底上展开提纯,再行用透明胶重复地从石墨上挤压出有石墨薄片,放进丙酮溶液中成像波动,再行将单晶硅片放进丙酮溶剂中,由于范德华力或毛细管力,单层石墨烯不会导电在硅片上,从而顺利地制取出有单层的石墨烯。

该方法必要从石墨上挤压出有少层或者单层石墨烯,简单易行,不必须严苛的实验条件,获得的石墨烯维持着极致的晶体结构,缺失较少,质量低。缺点是石墨烯的生产效率极低,仅限于实验室的基础研究。

外延生长法该方法以单晶6H-SiC为原料,利用氢气光刻处置后,再行在低真空下通过电子炮击冷却,除去氧化物。用俄歇电子能谱确认样品表面的氧化物被几乎去除后,在超低真空(1.333×10?。


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