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中科院:石墨烯可控制备方面取得系列进展2021-01-21 00:16

本文摘要:近年来,石墨烯作为一种新型碳材料,其许多独特的特性引起了人们的普遍关注和兴趣。石墨烯的可控补充是积极开展石墨烯基础研究并应用于研究开发的前提,也是当前亟待解决的根本性科学问题之一。 在众多石墨烯制造方法中,化学气相沉积法(CVD)兼具高质量和媒介剂的优点,已经沦为石墨烯增长的最重要方法之一。最近,中国科学院化学研究所有机液体重点研究所和北京大学、北京师范大学、清华大学相关研究人员利用CVD方法,在完善高质量石墨烯的控制力方面取得了最重要的进展。

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近年来,石墨烯作为一种新型碳材料,其许多独特的特性引起了人们的普遍关注和兴趣。石墨烯的可控补充是积极开展石墨烯基础研究并应用于研究开发的前提,也是当前亟待解决的根本性科学问题之一。

在众多石墨烯制造方法中,化学气相沉积法(CVD)兼具高质量和媒介剂的优点,已经沦为石墨烯增长的最重要方法之一。最近,中国科学院化学研究所有机液体重点研究所和北京大学、北京师范大学、清华大学相关研究人员利用CVD方法,在完善高质量石墨烯的控制力方面取得了最重要的进展。相关研究结果在Adv.Mater .和Adv.Funct.Mater上公开。

等级结构石墨烯的叠层生长:利用CVD方法,将液态铜作为催化剂,甲烷作为碳源,调整Ar和H2流速的比例,形成了具有三维结构的石墨烯复合物(图1左)。该复合物具有高度六重对称性,并且具有明显的次级级联结构。这项工作首次通过石墨烯的三维生长和形态调节和不平衡体系下的力学调节有机融合,原则上可以用其他二维原子晶体材料展开。

另外,该等级子结构的石墨烯复合物具有各向异性的电学性能。相关研究结果为《先进设备材料》 (Adv.Mater.2014,26,3218)。)公开,被选为内后文(图1右)。

单晶石墨烯阵列制造:利用CVD方法调整CH4和H2流速的比例,构建了大面积六角单晶石墨烯阵列的可控养护(图2左),优化生长条件可有效调节单晶石墨烯阵列的密度和大小,该阵列与高温下液相铜催化剂的表面流动性密切相关。此外,基于单晶石墨烯的场效应晶体管部件表现出更好的电学性能,为石墨烯的大规模应用奠定了基础。具有大面积自组装序列的单晶石墨烯阵列将促进大规模、高质量石墨烯制造领域的发展,今后在石墨烯的未来零部件应用领域将发挥最重要的作用。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视电视剧),)这项研究结果是《先进设备功能材料》 (Adv.Funct.Mater.2014,24,1664)。)公开,被选为封面文章(图2右边)。


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