缩小合成石墨烯和天然石墨烯之间的差别
当我们谈到工业生产二维材料的时候,批量生产石墨烯就显得非常重要。石墨烯旗舰计划的研究人员已经开发了一种新型变型材料,这种方法可大规模生产高质量的石墨烯材料。这有利于缩小合成石墨烯和天然石墨烯之间的差距。
从胶带粘连到化学合成
也许从石墨上粘连出石墨烯的方式绿色环保,且可以引起公众的想象力,但是作为工业化生产,这种方法还是不够成熟。机械剥离或许能使我们获得天然的石墨烯,但是工业化生产需要的是规模化,且经济有效。通过化学气相沉积法合成石墨烯是最常见的生产材料的方法,这种方式获得的材料可用于电子产品。CVD是一种工业规模流程,但是用这种方法生产的石墨烯容易被化学药品污染。这种方法也非常复杂和昂贵,铜以及其他材料的消耗量也很大。除了通过湿法侵蚀来移除模板以外,另一种方法则是剥离石墨烯,从而保存铜箔,以便以后再用。
分子间力帮助CVD法石墨烯
来自亚琛大学和Jülich研究中心的物理学家和日本的同事一起开发了一种从CVD基板上剥离石墨烯片的新方法,这种方法依靠的是分子间作用力。该过程的关键是石墨烯和六方氮化硼之间的强相互作用。由于这种强相互作用力的存在,CVD石墨烯可以轻易地从铜上分离开来,并且转移到另一个基板上。这种方法可以重复利用铜箔,并且可以降低石墨烯的污染。拉曼光谱和石墨烯/氮化硼异质结的传输测量揭示了其与石墨脱落类似的组件相媲美的高电子迁移率。“化学气相沉积法是一种高度规模化且经济有效的技术,迄今为止,采用这种方法合成的石墨烯其质量还远低于用粘连法获得石墨烯,尤其是材料的电子性能方面。但是在不久的将来,一切皆会发生改变。在CVD的基础上我们开发了一种新的合成方法,这种方法合成的石墨烯样品质量非常高。从原则上来讲这种方法也适用于工业化生产。”Banszerus及其同事也表明,采用CVD法生长得到的石墨烯其电学性能也可以和剥离法得到的石墨烯相当。而其中的关键是如何将CVD石墨烯从生长基板上移除,且避免被污染。通过这种方法不仅可以保留石墨烯的电子流动性,还能回收利用铜基板。
新材料在线编译整理——翻译:杨超 校正:摩天轮
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