石墨烯制备方法简介(鳞片石墨加工)

2019-03-17 21:23:26 224

伴随科学技术的不时进步,很多之前的认知也悄然起着改动。比方之前所以为的金刚石是很坚固的物质,而如今实验证明石墨烯是强度比金刚石更高的物质,比最好的钢铁还要高上百倍,而这种比钻石还硬的石墨烯是怎样得来的呢?

首先说一下石墨,石墨是生活中常用的一种物质,比方说铅笔芯里用的鳞片石墨就是石墨粉的一种。石墨粉是一种六边形的层状构造,每一个立体都是由碳原子构成的正六边形所衔接起来的片层构造,层与层之间以范德华力结合起来。范德华力复杂的来说就是一种很强的吸引力,让层与层之间结合起来。而石墨烯就是其中的一层,这种仅由一层碳原子构成的构造就是石墨烯。

从很早开始,就有学者想要将石墨拆分成单层的构造,试着采用化学剥离法。将大分子的原子或分子嵌入到石墨的层与层之间,之后再经过化学作用,除去这些大原子或分子,就可以获得单层的石墨。但是这个实验的后果却只是一堆石墨烯烂泥,没有成功。在2004年的时分,英国曼切斯特大学的安德烈•盖姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫偶尔的用胶带粘住石墨薄片的两侧,扯开胶带,如此重复,就得到了越来越薄的仅由一层碳原子构成的石墨薄片——石墨烯。

如今,主流的石墨烯的制备方法通常有四种,各有优点和缺点。1.机械剥离法,此种办法的优点是制备本钱低,石墨烯缺陷少,缺陷是制得的石墨烯尺寸很小,而且不能大规模制备。2.氧化复原法,将石墨先氧化,使层与层之间的间隔增大,再经过超声,使层与层别离,之后再复原,去除其外表的含氧官能团。此办法的优点是原料本钱低,缺陷是制备的石墨烯缺陷多,功能较差。3.SiC内涵生长法,此法制备的石墨烯尺寸较大,功能优异,缺陷是本钱高,设备很难到达。4.化学气相堆积法,此法的优点是石墨烯尺寸很大,可以大规模消费,缺陷是制备的大都是多晶。

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