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石墨烯的制备方法
2015-07-21 15:26:31来源:元素商城

化学词典为您介绍石墨烯的制备方法。石墨烯的制备方法主要有机械法和化学法2种。机械法包括微机械分离法、取向附生法和加热碳化硅法,化学法包括化学还原法与化学解理法等。目前国外科学界都在努力进行石墨烯制备方面的研究。

石墨烯的几种制备方法

微机械分离法是直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来,可获得高品质石墨烯,且成本低,但缺点是石墨烯薄片尺寸不易控制,无法可靠地制造出长度足供应用的石墨薄片样本,不适合量产。

取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯,石墨烯性能令人满意,但往往厚度不均匀。

加热碳化硅法能可控地制备出单层或多层石墨烯,是一种非常新颖、对实现石墨烯的实际应用非常重要的制备方法,但制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。

化学还原法能够低成本制备,但很难制备没有晶界的高品质石墨烯薄片。化学解理法是利用氧化石墨通过热还原方法制备石墨烯的方法,是一种重要的石墨烯制备方法。

化学气相沉积法提供了一种可控制备石墨烯的有效方法,其最大优点在于可制备出面积较大的石墨烯片,缺点是必须在高温下完成,且在制作过程中,石墨烯膜有可能形成缺陷。而经过改进的微波等离子体化学气相沉积法,其处理温度较低,只有大约400℃,但是仍然不适于量产。

石墨烯的制备方法

国外对石墨烯制备方法的研究

韩国、美国、日本等都在进行石墨烯制备方面的研究,如韩国科学家使用化学气相沉积法,在制备大尺寸、高质量石墨烯薄膜方面取得了重大突破,生产出高纯度石墨烯薄膜,还把它们贴在透明可弯曲的聚合物上,制成了一个透明电极——这算得上是化学气相沉积法制造石墨烯迄今取得的最大成就之一;美国加州大学洛杉矶分校研究人员开发了制造石墨烯和碳纳米管混合材料的新方法,制作出一种新型的石墨烯纳米结构——介孔石墨烯,可以用于大规模生产以介孔石墨烯为基础的半导体集成电路;日本研究人员在硅衬底上制作了石墨烯薄膜。

目前,国外石墨烯的研究开始转入如何降低成本并大规模制备阶段。(编辑:YD)

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