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新技术让石墨烯更稳定 接触臭氧十分钟性能不变

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(原标题:新技术提纯的石墨烯更稳定)

科技日报北京10月20日电 (记者刘霞)据俄罗斯卫星网10月19日报道,俄罗斯、法国、瑞典和希腊科学家合作开发出一种工业技术来提纯石墨烯,新方法让石墨烯更稳定,即使接触臭氧10分钟之久也“毫发无伤”。研究人员表示,该成果是纳米电子学技术领域的一项重要进步,将大力促进该领域的发展。

石墨烯是一种比头发丝细100万倍的材料,由排列成蜂巢结构的单层碳原子组成,具有超高的导电性、耐用性和延展性等,可用于制造多种纳米电子学设备。在生产过程中,聚合物涂层残渣会“污染”石墨烯,降低其内部载荷子的流动性。热退火、等离子去胶以及化学溶剂等方法能去除聚合物残留,但同时会削弱石墨烯的纯度。其中,最常用的一种提纯方法是使用臭氧,这一方法虽然反应性很高,但臭氧在破坏聚合物残余的同时,会在石墨烯内造成缺陷,导致其性能弱化。

鉴于此,俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)的科学家使用高温碳化硅(SiC)的升华物,成功得到了拥有高度稳定性的石墨烯,这种石墨烯与臭氧接触超过10分钟性能不变;而普通石墨烯在同样的环境下三到四分钟就会性能受损。

为了进一步核查试验结果,希腊、法国和瑞典的科学家,通过计算机建模厘清了为何碳化硅—石墨烯在暴烈的氧自由基的作用下仍能“毫发无伤”,且更加稳定:新石墨烯非比寻常的稳定性显然与碳化硅基座上外延石墨烯的粗糙度较低有关。

最新发现有助于更好地提纯石墨烯,从而获得拥有稳定电学属性的高质量工业石墨烯。

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