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机械剥离制备石墨烯|机理篇

已有 2934 次阅读 2017-6-30 15:16 |个人分类:石墨烯学堂|系统分类:科普集锦|关键词:石墨烯机械剥离制备| 石墨烯机械剥离制备

通过自上而下的概念,将石墨粉通过剥离制备得到石墨烯。在这一过程中,理想状况下是将石墨一层一层的剥离下来,克服存在于石墨片层之间的范德华力。如何能够克服片层之间的吸引力,剥离成单层得到石墨烯是一个机械问题。一般而言,将石墨剥离成为石墨烯有两种机械方式:正向力以及剪切力,一种通过应用正向力克服石墨颗粒层间的范德华力,例如微机械剥离技术;通过石墨粉侧面的自润滑效果,剪切力可以促进两片石墨颗粒之间的相互运动。这两种机械方式如图Fig.1所示。到目前为止所报道的所有机械剥离技术,这两种机理路线都是制备石墨烯的前提条件,通过调整这两种机理路线可以制备高质量的石墨烯。


Fig.1 剥离石墨烯的两种机械路径以及破碎辅助路径

另外一种辅助路线是在剥离过程中的破碎效果,如Fig.1中所示。在剥离过程中这一效果的存在可以使大块石墨粉颗粒或者石墨烯片层变成更小的片层。该碎片效应是一把双刃剑,一方面可以降低石墨烯的尺寸,这一点不利于制备大片径石墨烯;另一方面,它有利于剥离,相对于大片石墨小片石墨粉之间的范德华力更低一些。在接下来的内容中,将会针对于这两种机械力的剥离技术进行详尽介绍。




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1 李宁

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