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石墨烯制备新方法——“狗屎”也有用

已有 9602 次阅读 2011-8-6 16:56 |个人分类:新科技|系统分类:博客资讯| 石墨烯, 狗屎, 铜箔

美国赖斯大学的科学家可以垃圾和一些低值易耗品为原料来制备高质量的石墨烯,这项研究成果2011年7月29日在美国化学会主办的ACS Nano杂志网站发表(DOI: 10.1021/nn202625c) .
报告描述了一种直接将廉价的含碳材料,甚至包括一些“负值”材料如狗屎转化为纯碳超薄膜即石墨烯。石墨烯以其独特的机械性能、电学性质、热学性质以及其他性质已经引起科学家的高度关注,研究如何制得仅有单原子厚度的大面积碳薄膜是各国科学家探索的热点。化学气相沉积法虽然能够担当此任,但通常需要在昂贵的衬底材料上生长石墨烯,而且使用的试剂如甲烷、乙炔、有机固体等必须在使用之前进行净化提纯。
美国赖斯大学James M. Tour领导的研究小组,他们已经证明没有必要使用很纯的原料来制备石墨烯。研究小组的成员分别是来自赖斯大学化学系的Gedeng Ruan,Zhengzong Sun以及Zhiwei Peng; James M. Tour作为课题负责人,在赖斯大学的化学系、机械工程与材料科学系以及Richard E. Smalley纳米科技研究所(Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology)兼职,他们制备石墨烯是以粪便(如狗屎)、草、昆虫(如蟑螂)、块状聚苯乙烯、巧克力和女孩童子军的饼干等为原料,置于铜箔上,温度为1050 ℃,而且在H2/Ar气流下直接在铜箔的背面形成石墨烯。其示意图如下:

 
拉曼光谱、x射线光电子能谱、紫外-可见光谱、透射电镜分析研究显示,单层石墨烯源自这些高质量的碳源。中国科技大学的Changgan Zeng(曾长淦)教授对此项成果的评价认为,“这些令人信服的结果表明,可以利用低值甚至是负值的非纯净碳源,大规模制备高质量的石墨烯,这是多么了不起的研究成果,因为我们通常认为要想制备高质量的石墨烯就得需要高纯度的碳源。”James M. Tour研究小组的想法很独特,但是,对其石墨烯在铜箔背面形成的机理尚不清楚。
详细内容请浏览:http://doc.sciencenet.cn/DocInfo.aspx?id=2639

或者 http://pubs.acs.org/cen/news/89/i32/8932notw8.html



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