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石墨烯的表面形貌控制研究取得进展

已有 7406 次阅读 2011-10-9 18:11 |个人分类:石墨烯研究|系统分类:论文交流

石墨烯的表面形貌控制研究取得进展

    自从石墨烯发现以来,其巨大的比表面积,良好的导电性,透明性和优异的机械性能等成功吸引了广大科研人员的注意力,进几年关于石墨烯的研究使得其在电极材料,生物传感器,光学材料等领域有着广泛的应用。众所周知,理想的二维晶体在室温下是无法存在的,而石墨烯也在垂直于其平面方向存在很多起伏,通常情况下,这些起伏难以被探测到,但是理论和实验研究表明,这些起伏对石墨烯的性质起着重要的影响。如果寻找到一种方法对这种微结构进行控制,放大这种效应,使得起伏从原子尺度到纳米尺度,那将使石墨烯的性质发生很大的改变,并能应用于更广泛的领域。目前,关于这种起伏的诱导仅限于单片石墨烯,无法得到广泛的应用和推广,因而,寻找一个简单的方法来大量产生起伏并研究其性能变化是一个极具意义和挑战的课题。

    武汉大学物理科学与技术学院材料物理系潘春旭教授研究组,自2000年以来,一直把碳纳米材料的结构控制和性能研究作为重要的方向。最近,该组利用SPS(高温等离子放电烧结)技术处理化学剥离制备的石墨烯并发现 [AIP advances, 071103ADV],该技术能够在石墨烯表面诱导产生大量褶皱形貌,与其他技术相比较,该技术省去了单片石墨烯器件的制备过程,并使得结构的改变在宏观数量上得以实现。研究还发现,这种形貌对石墨烯的表面性能起着很大的影响,即经过SPS处理石墨烯从亲水性转变为疏水性,而这对于超疏水材料的研制具有重大意义。这项研究使得碳纳米材料的结构控制和应用更进一步,并为石墨烯的发展和研究提供了一个新的方向。

 

文章连接:

1 The Ripples’ Enhancement in Graphene Sheets by Spark Plasma Sintering

 

1 SPS技术处理前后石墨烯的表面形貌。处理后产生了大量起伏

2:三种起伏形貌的高分辨结构和拉曼光谱。D峰的增高,来源于起伏结构的产生。

3:起伏结构产生的机制

 

4:处理前后石墨烯亲疏水性质的变化。处理后增加了表面粗糙度使得表面变为疏水



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3 苏力宏 张晗 赵增典

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