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單層石墨烯是一種具有單原子厚度的二維材料,具有優異的電學,力學和熱學性能,被廣泛應用於各個研究領域,包括太陽能電池、超級電容器、材料改性、醫藥輸運等等,發表了眾多研究性頂尖論文,故石墨烯有「學術材料」之稱。
單層石墨烯升溫「完美」結構
由於石墨烯「完美」的結構,使其具備了超過鑽石的硬度,超過鋼鐵的強度以及優異的導熱和導電性能,被認為是未來一種革命性的材料!
一直以來,低成本大規模生產高質量石墨烯一直是人們關注的焦點。 已經開發出化學氣相和固相沉積方法從有機氣體或固體碳源中生長出石墨烯。所使用的大多數碳源是純化的化學藥品,對於大規模生產而言成本是非常昂貴的。
有一團隊開發了一種較低成本的石墨烯製備方法,該方法直接使用六種容常見的、低廉的或沒有任何價值的含碳原料,包括:餅乾,巧克力,草,塑料,蟑螂和狗糞。在1050℃高溫和氫氣或氬氣氣流環境下,將狗屎等含碳原料直接放在銅箔片上,在其背面能夠生長出石墨烯。然後,通過蝕刻掉銅的正面很容易去除非揮發性熱解物質,從而獲得高質量的石墨烯。
石墨烯製備實驗裝置圖
石英載體中銅箔等的排列
樣品鑑定
拉曼光譜,X射線光電子能譜,紫外-可見光譜和透射電子顯微鏡的分析表明,衍生自這些碳源的單層石墨烯確實具有很高的質量。
論文號:
10.1021/nn202625c