中國科(ke)學家在《自(zi)然·納米技術(shu)》雜志上(shang)發表論文稱,他們(men)在單晶制(zhi)備上(shang)取得了(le)(le)一項突(tu)破。通過(guo)對化學氣相沉積(ji)法(fa)(CVD)的調整和改進,他們(men)將(jiang)石(shi)(shi)墨烯薄膜生產的速度提高了(le)(le)150倍。新研究(jiu)為石(shi)(shi)墨烯的大(da)規模應用奠定了(le)(le)基礎。

石墨(mo)烯是由碳(tan)原(yuan)子(zi)構成的只有(you)一層原(yuan)子(zi)厚度的二(er)維晶(jing)(jing)體材料,在電(dian)、光、機械強度上的優異特性,使其在電(dian)子(zi)學(xue)、太陽能(neng)電(dian)池、傳感器等領域(yu)有(you)著(zhu)眾多潛在應用(yong)(yong)。雖(sui)然需求巨大,但其制備速度緩慢,利用(yong)(yong)率一直徘徊在25%左(zuo)右,成為制約其進入實際應用(yong)(yong)的瓶(ping)頸之一。目前制備高質量石墨(mo)烯的方(fang)法,除(chu)膠帶剝離法、碳(tan)化(hua)硅或金(jin)屬表面外(wai)延(yan)生長(chang)(chang)法外(wai),主(zhu)要是化(hua)學(xue)氣(qi)相(xiang)沉積法。但通過CVD技術生產單晶(jing)(jing)石墨(mo)烯薄膜仍然需要耗費很長(chang)(chang)的時(shi)間,制備一塊厘米(mi)見方(fang)的單晶(jing)(jing)石墨(mo)烯薄膜至少需要一天的時(shi)間,十分緩慢。
在新(xin)的研究(jiu)中,中國北(bei)京大(da)學(xue)和香港理工大(da)學(xue)的研究(jiu)人(ren)員開發出一種新(xin)技(ji)術,能將這一過程從每秒0.4微米加速到每秒60微米,速度提升150倍。而其中的訣竅,就是在參與反應的銅箔上直接加入(ru)了少許氧(yang)氣。
研究(jiu)人(ren)員表示,氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物基板會在化(hua)(hua)(hua)學(xue)氣相沉積(ji)過(guo)程中(zhong)高(gao)(gao)達800攝氏度的(de)(de)高(gao)(gao)溫中(zhong)釋放出氧(yang)氣。氧(yang)氣的(de)(de)連續供(gong)應提高(gao)(gao)了的(de)(de)生長速(su)率。他們通過(guo)電(dian)子能(neng)譜分(fen)析證實(shi)了這一點,但測量(liang)表明,氧(yang)氣雖然被釋放,然而總量(liang)很小。研究(jiu)人(ren)員解釋說(shuo),這可能(neng)與氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物基板與銅箔之間非常狹小的(de)(de)空(kong)間產(chan)生了俘獲效應,從(cong)而提高(gao)(gao)了氧(yang)氣的(de)(de)利(li)用(yong)效率有關。在實(shi)驗(yan)中(zhong),研究(jiu)人(ren)員能(neng)在短短5秒的(de)(de)時(shi)間內生產(chan)出0.3毫米的(de)(de)單晶(jing)石墨烯。
研(yan)究人員稱(cheng),對石(shi)墨(mo)烯產(chan)業而言,該(gai)研(yan)究意(yi)義重大。通過該(gai)技(ji)術石(shi)墨(mo)烯的(de)(de)生產(chan)將能采用(yong)效率(lv)更(geng)高的(de)(de)卷對卷制程(cheng)。而產(chan)量的(de)(de)增加和成(cheng)本(ben)的(de)(de)下降,會進一步擴大石(shi)墨(mo)烯的(de)(de)使用(yong)范圍,刺激其需求量的(de)(de)增長。更(geng)多(duo)最新(xin)投資(zi)分析報(bao)(bao)告,市場分析報(bao)(bao)告,市場調查(cha)報(bao)(bao)告,市場調研(yan)報(bao)(bao)告請訪問。
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