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石墨烯的制備，新材料大功能
時間 : 2024-11-26
導(dǎo)語：社會在不斷地發(fā)展，科技的腳步從不曾停下，我們生活的世界里所有東西都在朝更快速、更便捷的方向發(fā)展。科學(xué)家們通過一些物理反應(yīng)或化學(xué)合成，制造出不同的材料，以建造更薄運(yùn)行更快速的產(chǎn)品。石墨烯廣泛運(yùn)用于電子產(chǎn)品制造，它的制備方法也是多種多樣，本文就為您介紹它的物理制備方法和化學(xué)制備方法。
一、物理法制備石墨烯
物理方法通常是以廉價的石墨或膨脹石墨為原料，通過機(jī)械剝離法、取向附生法、液相或氣相直接剝離法來制備單層或多層石墨烯。這些方法原料易得, 操作相對簡單，合成的石墨烯的純度高、缺陷較少。
取向附生法—晶膜生長
Peter W.Sutter等使用稀有金屬釕作為生長基質(zhì)，利用基質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)“種”出了石墨烯。首先在1150°C下讓C原子滲入釕中，然后冷卻至850°C，之前吸收的大量碳原子就會浮到釕表面，在整個基質(zhì)表面形成鏡片形狀的單層碳原子“孤島”，“孤島”逐漸長大，最終長成一層完整的石墨烯。第一層覆蓋率達(dá)80 %后，第二層開始生長，底層的石墨烯與基質(zhì)間存在強(qiáng)烈的交互作用，第二層形成后就前一層與基質(zhì)幾乎完全分離，只剩下弱電耦合，這樣制得了單層石墨烯薄片。但采用這種方法生產(chǎn)的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質(zhì)之間的黏合會影響制得的石墨烯薄片的特性。
二、化學(xué)法制備石墨烯
目前實(shí)驗(yàn)室用石墨烯主要通過化學(xué)方法來制備，該法最早以苯環(huán)或其它芳香體系為核，通過多步偶聯(lián)反應(yīng)使苯環(huán)或大芳香環(huán)上6個C均被取代，循環(huán)往復(fù)，使芳香體系變大，得到一定尺寸的平面結(jié)構(gòu)的石墨烯。在此基礎(chǔ)上人們不斷加以改進(jìn)，使得氧化石墨還原法成為最具有潛力和發(fā)展前途的合成石墨烯及其材料的方法。除此之外，化學(xué)氣相沉積法和晶體外延生長法也可用于大規(guī)模制備高純度的石墨烯。
很多我們使用的產(chǎn)品都是合成材料制成的，而這些合成材料是科學(xué)家們經(jīng)過不斷的嘗試通過物理制備或者化學(xué)制備的方法制成，使用在生活中，為人們的生活提供了方便。石墨烯是從石墨中提煉出的，而制備的方法是多種多樣，本文為您介紹了石墨烯的物理制備方法以及化學(xué)制備方法，希望您對這種材料的制備方法有更多的了解。
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