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光驱动石墨烯材料的一种新推测解释

已有 7412 次阅读 2015-6-23 18:43 |个人分类:石墨烯|系统分类:科研笔记

因为大家讨论光驱动石墨烯,我否定了诺奖公告关于石墨烯的多项应用预测结论.我为了验证我的关于石墨烯的理论,曾经让学生合成过一段时间石墨烯,对于氧化石墨烯合成较成功, 对于氧化石墨烯,实际文献合成的结果,很多其表面有多种基团,包括羟基, 环烷基, 羧基等,其结构一致性不好, 应当比较复杂.而且hummer法, 合成杂质可能会很多.800度高温可以氩气可以去除表面一部分基团,但是对于三维结构,内部会有残留,而且最大可能,使得残留成分成为气体成分残留形成三维气泡带压多孔结构,此微孔尺度从亚微米级到毫米级,这与三维氧化石墨烯电镜照片微观结构观察结果实际也很吻合.

所以大胆推测,很有可能是, 南开大学合成的氧化石墨烯属于缺陷较多或者不纯, 而氩气800度高温下处理,不能去除其三维结构内部的残留基团或者杂质,而形成数量很大的微小带压气泡结构,此结构符合电镜下氧化石墨烯真实三维结构.在光照下,因为氧化石墨烯的高透明度,内部基团或者会生成水或者其他小分子而蒸发, 而这些气体局限于一个微小的空间急剧升温可以达到1000K可以上, 会产生极大压力,而去除了外表面基团的氧化石墨烯本身稳定性变差,光照能能量会诱发氧化石墨烯外表面的随机表面受压而破裂,也可能诱发基团的相互反应.蒸发的小分子从破裂处喷出,导致样品运动.这可以解释为何视频样品运动是脉冲式的.而且这也可以解释为何空气中效果变差,这好似很自然的,压力差变小了. 光照每次加热的三维气泡实际只有局部数个,所以对于一个三维石墨烯结构大量气泡结构来说, 试验可以重复很多次,但是不是无限的.

样品前后质量变化不大,原因在于这一过程样品质量很小, 这一喷发结果相对损耗质量也很小,而且真空中残留气体分子会再次吸附于氧化石墨烯空出的表面. 所以测试最终质量变化不大,而且还会形成质量有高有低的波动误差.

至于碳科技悬浮现象,密闭真空中, 实际悬浮后,样品上下表面由于上述同样原因是有压差的,形成表面气体分子的吸附和脱附平衡, 还有碳科技的试验没有试验明确条件,并不严禁. 如果是纯粹光电光压作用,玻璃管可以做得更大,不做成活塞结构,也应当悬浮并且不断上升.还有可能是静电作用,这可以加磁铁在测试样品旁边,来检验,但是运动方式不太支持静电作用,特别是旋转过程.

      首先我认为不管怎么说,南开发现这一新的实验现象,都是应当叫好的,也可能有更复杂的原因.需要继续探索深究.



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