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美国科学家发现新型低成本石墨烯处理方法 |
来源:中国粉体技术网 更新时间:2013-12-24 09:14:43 浏览次数: |
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(中国粉体技术网/班建伟)石墨烯是由碳原子组成的二维片状材料,因物理化学性质独特,已经在许多领域显示出了巨大的应用潜力。但其许多可以预见的应用都需要经过复杂且昂贵的处理才能实现,增加了走向应用的难度。日前,美国麻省理工学院和加州大学伯克利分校的科学家发现了一种简单、廉价的处理方法,有望帮助石墨烯发挥潜力,更快走向商用。相关论文发表在近期的《自然·化学》杂志上。
在很多应用中,纯石墨烯并不是最完美的,它还缺乏一些电子设备所必需的关键属性,而这只能通过增加氧原子的方式来对其进行修改。但目前的方法存有氧原子在石墨烯表面分布情况不可预知、需经过复杂的化学过程以及要达到700摄氏度到900摄氏度高温等弊端。而新研究所找到的方法只需将材料暴露在50摄氏度到80摄氏度中即可,且无需额外的化学处理。
研究人员称,与目前其他的处理工艺相比,新方法较为温和,无需苛刻的化学处理,不会产生有毒害的副产品,相对而言是一种环境友好的处理工艺。更重要的是,该法更容易大规模应用,让商业化应用更加可行。 这种低温退火工艺能够改变石墨烯表面氧原子的分布,让氧原子有规律地聚集在一起,同时又会留有纯石墨烯空隙,不会改变石墨烯的原有结构,避免瑕疵。更难能可贵的是,这一切都是在保持适合的氧含量的前提下完成的。
与原来的处理方法相比,新法显著降低了材料的电阻,这有望大幅提高其在电路和传感器中的性能。之所以会产生这样的结果,是因为新方法中氧化过后的石墨烯不但保持了氧原子的聚集,也为导电性能超强的纯石墨烯留下了必要的空间。这些由纯石墨烯构成的“保留区”,还天然地具有量子点属性,它可以作为高效光源,在很多领域获得应用。
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