石墨烯怎么生产出来的及其简介

石墨烯新材料 2020-05-23 17 0

石墨烯


      石墨烯怎么生产出来的

      这项技术能让研究人员取得一个连续的带状石墨烯,其宽度是可以扩展的,因为其宽度是由同心管的大小所决定的。另外,作为一个连续的过程,它并不需要停止和重启来为沉积室充入和收集裁量,因为石墨烯的产量将会得到显著提高。

      每一个加工管末端的铜线轴,以及薄铜基板的带子如何围绕中心管。相同设置的截面图(b)中可以看出两个管子之间的间隙,该间隙就是化学气相沉积发生的地方。接下来是测试中的系统的照片:(c)是系统的整体,箭头是带子移动的方向;(d)是该装置中铜带的特写,其上可以看到化学气相沉积注入的小孔;而(e)则是铜箔通过系统的俯视图。

      所生产的石墨烯的质量取决于石墨烯生产的速度。如果带子滑动的速度为每分钟25毫米,那就能得到一层均匀的高质量石墨烯(尽管可能和传统方法制备的高质量石墨烯还不能相比)。如果我们增加带子移动的速度,比如增加到每分钟50毫米,我们也还能得到一层石墨烯,但是质量就差了很多,也会有更多缺陷。那就是说,每一类型产品都将有自己特定的市场,毕竟不同的应用对石墨烯品质的需求也不一样。

      这种大规模生产石墨烯的方法的出现让我们离石墨烯的大规模商业应用又更近了一步,而现在有很多应用我们还只能在实验室看到,其中包括:更高速度的电路、效率更高的太阳能电池、更强大的显示器,以及新品种的化学、医疗和工业制程应用领域

      
      石墨烯简介

      石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。

      由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在 8~10nm 范围内,纵向尺度大概为 0.7~1.0nm。这种三维的变化可引起静电的产生,所以使石墨单层容易聚集。同时,褶皱大小不同,石墨烯所表现出来的电学及光学性质也不同。

      除了表面褶皱之外,在实际中石墨烯也不是完美存在的,而是会有各种形式的缺陷,包括形貌上的缺陷(如五元环,七元环等)、空洞、边缘、裂纹、杂原子等。这些缺陷会影响石墨烯的本征性能,如电学性能、力学性能等。但是通过一些人为的方法,如高能射线照射,化学处理等引入缺陷,却能有意的改变石墨烯的本征性能,从而制备出不同性能要求的石墨烯器件。

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