超潔凈石墨烯制備的研究
石墨烯因 其 優(yōu)異 的性質(zhì)而 被 譽(yù)為 “ 材料之王 ” , 在諸多 領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景, 但 距離 真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 還存在諸多 問題和挑戰(zhàn) 。制備決定 未來, 高品質(zhì) 石墨烯薄膜的 可控 制備 一直是學(xué)術(shù)界和業(yè)界關(guān)注的 重點 。 化學(xué) 氣相沉積法( CVD ) 以 其優(yōu)良 的 可控性和可放大性被 公認(rèn) 為最具前景的石墨烯 薄膜 制備方法, 經(jīng)過 近十年的發(fā)展, 雖然 在單晶尺寸上 取得 了諸多突破性進(jìn)展, 但 CVD 石墨烯的性能 和 理想 水平 仍然有不 小 的差距 , 這一問題已經(jīng)困擾石墨烯領(lǐng)域很久 。 該研究首次 揭示了 CVD石墨烯 的本征污染問題,提出氣相反應(yīng)調(diào)控的方法,分別使用泡沫銅輔助催化和含銅碳源實現(xiàn)了超潔凈石墨烯的制備( Nat ure Commun . 2019 , 10 , 1912 ; J. Am. Chem. Soc. 2019 , 141 , 7670 )。 對于已存在 本征污染的石墨烯薄膜,他們 巧妙地 使用 二氧化碳 對其進(jìn)行刻蝕 ,而不引入額外缺陷,從而成功 制備出大面積的超潔凈石墨烯薄膜,該 方法與普通CVD工藝完全兼容 ( Angew . Chem. 2019 ,10.1002/ange.201905672 )。 同時 ,他們探究 了本征污染物與石墨烯之間的相互作用,發(fā)展了基于活性炭的界面力調(diào)控方法,成功實現(xiàn)了石墨烯的表面清潔( Adv. Mater. 2019 , e1902978 ) 。
北京大學(xué)
2021-04-11