石墨烯納米帶(GrapheneNanoribbons,GNRs)具有帶隙精確可調的特性,以及在光學、電學、磁學方面表現出的優異性質,使其在晶體管、量子器件等應用中具有廣闊前景。其中,石墨烯納米帶異質結(GNRHeterojunctions)通過將不同拓撲結構的GNRs相結合,從而可以實現對其帶隙和局部性質的進一步調控。此外,石墨烯納米帶異質結還能夠在異質界面上構建獨特性質的拓撲電子相,這為其在未來的量子器件應用領域提供了巨大潛力。然而,由于缺乏高效可行的合成策略,精細且可控的合成石墨烯納米帶異質結仍然是石墨烯納米帶研究領域所面臨的巨大挑戰之一。近日,德累斯頓工業大學、馬普微結構物理研究所的馮新亮/馬驥團隊利用一種新型的鏈增長聚合策略,通過可控的鈴木催化劑轉移聚合(SCTP)和隨后的肖爾反應,成功合成了一種同時具有N=9扶手椅型(Armchair)邊緣和人字形(Chevron)的GNR異質結(9-AGNR/cGNR)。GO氧化石墨(烯)為黃褐色或者黑褐色膏狀物料。綠色石墨烯使用方法
去年12月,華為曾推出的石墨烯基鋰離子電池引起了巨大的關注,被喻為“黑金子”的石墨烯材質開始展示了其獨有的魅力漸漸實現商用。而石墨烯能干的不僅如此,現在又有研究人員采用石墨烯制造OLED電極。實質上,業內人士認為,未來石墨烯有也許在OLED產業上實現大規模應用。石墨烯享有高畫質、柔性超薄、高對比、低能耗等特性,它能制作硬度優良、導電出色、柔性觸控、超級透明的出色觸控面板材質。而這次研究人員用石墨烯制作OLED電極就是一項關鍵突破。據傳媒報導,黏附到OLED的電極大小約為2cmx1cm(1/2英寸x1/4英寸),它采用化學氣相沉積(CVD)工藝制造,其中甲烷和氫氣被泵入真空室中,銅板被加熱到800℃(1,472°F)。這兩種氣體時有發生化學反應,并當甲烷溶解到銅中時,其在表面上形成石墨烯原子。一旦該層充分形成,使整個設備降溫,強加保護性聚合物片,然后化學蝕刻掉銅以顯出純石墨烯的單原子層。Fraunhofer有機電子學,電子束和等離子體技術FEP項目主任BeatriceBeyer博士說,“這是極嚴苛材質研究和集成的確實突破。雖然這不是個在其結構中用到石墨烯的柔性顯示屏,但它引入OLED技術,向全色屏幕和迅速響應時間邁出一大步。湖南石墨烯什么價格石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料植被研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結構存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯,但存在產率低和成本高的不足,不滿足工業化和規模化生產要求,目前只能作為實驗室小規模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在規模化制備石墨烯的問題方面有了新的突破。CVD法是指反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而制得固體材料的工藝技術。麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐,通入含碳氣體,如:碳氫化合物,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,通過輕微的化學刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。
作為黃銘的配套商成都嘉好集團所屬的投資63億的“博力迅”菱形大容量鋰電池早就開建。因此德陽基本實現了電池組高容量、高功率、高安全性的目標,但還不能化解充電時間疑問和壽命疑問了。鋰離子電池組只能充放電5000次。鋰電池的壽命是“5000次”,充電的時間長要5小時,5小時對于跑長途的汽車乘務來說是不可以忍耐的。因此,金路在石墨烯方面聯手中科院的研發方向就是化解電池組的充電時間疑問和壽命疑問,找到“石墨烯與磷酸鐵鋰”結合路徑并且制備鋰電池材質。目前早已成功,打算量產(早已公告)。石墨烯與磷酸鐵鋰”結合材質電池組,過電電流300安提高為1500安以上,實現強電流迅速充電,充電時間5小時縮短為1分鐘,容量更加大愈發安全。因此,金路石墨烯鋰電池材質正好又成為黃銘納米鋰電池材質的上游材質,“金路石墨烯磷酸鐵鋰-----黃銘納米----博力迅菱形大容量鋰電池”互為依托互為配套,德陽可謂眼光獨到!毋庸置疑,石墨烯在航天行業領域的應用領域優勢也是極其明顯的。
溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,形成低濃度的分散液,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時溶劑可以插入石墨層間,進行層層剝離,制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結構,可以制備高質量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產率比較高(大約為8%),電導率為6500S/m。研究發現高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質量的石墨烯,整個液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷,為其在微電子學、多功能復合材料等領域的應用提供了廣闊的應用前景。缺點是產率很低。石墨烯導電漿料中分散有少層石墨烯,可以作為電池正極導電劑。綠色石墨烯使用方法
氧化石墨烯還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。綠色石墨烯使用方法
中科院金屬研究所沈陽材質科學國家(聯合)實驗室科研人員運用化學氣相沉積法制備出石墨烯三維網絡構造材質,一舉攻陷石墨烯制備難題,將石墨烯制備帶入產量高、生長面積大的新時代。這一突破不久前入選了2011年度中國科學**進展。為了揭露石墨烯這一隱秘材質的面紗,新聞記者日前采訪了中科院金屬所的科研人員。據介紹,石墨烯是一種新型碳材質,為單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結構。石墨烯的導電性極好,在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導電薄膜、***和高導復合材料、高性能鋰離子電池組和超級電容器等方面展現出極大的應用潛力,成為全人類目前已知的強度**高的物質。它不*可以開發制造出薄如紙片的超輕型飛機材質、超韌性的防彈衣,甚至還能為將來制造“太空電梯”纜線敞開期望之門。但是,繁復的制造工藝阻撓著石墨烯的普遍使用。高質量石墨烯的大量制備以及把石墨烯片組裝成具備特定構造的材質對綜合利用石墨烯的眾多不錯特性、實現商業化應用具備極度關鍵的含義。據該所科研人員介紹,他們在石墨烯三維體材質的宏量制備和應用中使用泡沫金屬作為生長基體,運用化學氣相沉積法方式制備出兼具三維連接網絡構造的泡沫狀石墨烯體材質。綠色石墨烯使用方法