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浅谈黑金石墨烯的制备

作者:厚洹 来源:厚洹化学 时间:2018/6/12 9:21:06 次数:

    随便哪一种应用都可以说是颠覆性的革命。华为创始人任正非在接受媒体采访时曾表示未来十年到二十年内会爆发一场技术革命,石墨烯时代将会颠覆硅时代,石墨烯是技术革命前沿。但所谓的“石墨烯时代”其实还很遥远。石墨烯的制备方法主要包括:机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法、气相沉积法等。

    2004年曼彻斯特大学的两位科学家(K. Novoselov和A. Geim)费劲地用胶带从石墨上剥离下来了一点石墨烯,由此获得了2010年诺贝尔物理奖,并被视作“石墨烯之父”,而石墨烯也走入科研界和产业界视野,成为追捧的对象。石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”,甚至被誉为“彻底改变21世纪的黑科技”。之所以有这样的美誉,是因为石墨烯是人们发现的第一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。由于碳原子特殊结构的排列导致了石墨烯拥有一些非常神奇的特性:石墨烯不仅是世界上最硬的材料,而且有很强的柔韧性;而且拥有高导热性和超快的载流子迁移率。


    这些特性随便哪一个被应用都将是颠覆当前产业的技术:比如石墨烯的透明性、导电性和柔性应用在电子器件领域,就可以实现柔性触控屏,手机可以像腕表一样折叠起来;石墨烯的抗渗性和导电性可应用于防护涂层和阻隔膜;石墨烯的柔性、透明性及对多种物理信号的高灵敏度响应可以制成传感器,应用在多功能电子皮肤;也可以用石墨烯做电极材料,提升储能器件的性能。

    朱宏伟是清华大学材料学院教授,在石墨烯材料领域有近十年的研究,他和团队合作开发了一种基于石墨烯的多功能电子皮肤,通过快速变化的器件颜色准确地探测微小的变形刺激。他表示说了,在制备上,我觉得还没有真正稳定、可靠、高质量、高可控的批量制备技术。虽然国内近两年在制备方面有很多突破。虽然制备技术多种多样,但如果获得高晶度、高质量的石墨烯还是有难度。材料能够应用起来很大程度上取决于制备,只有获得稳定可靠批量的制备技术,才能够实现产业化。其实以前的材料都是这样的模式,不管是钢铁、半导体、塑料、高分子,没有可靠的批量制备技术,基础研究做的再好也都用不起来。同时石墨烯分散剂应用范围也跟着兴起




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