Durchbruch in der Forschung zur Kontrolle der Oberflächenmorphologie von Graphen

Seit der Entdeckung von Graphen haben seine große spezifische Oberfläche, seine gute elektrische Leitfähigkeit, Transparenz und seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich gezogen. In den letzten Jahren hat die Erforschung von Graphen dies in Elektrodenmaterialien und Organismen ermöglicht. Sensoren, optische Materialien und andere Bereiche haben ein breites Anwendungsspektrum.

Es ist bekannt, dass ideale zweidimensionale Kristalle bei Raumtemperatur nicht existieren können, und Graphen weist auch viele Wellen senkrecht zu seiner Ebene auf. Normalerweise sind diese Wellen schwer zu erkennen, aber theoretische und experimentelle Studien haben gezeigt, dass diese Welleneigenschaften von Graphen eine wichtige Rolle spielen. Wenn sich eine Methode zur Kontrolle dieser Mikrostruktur herausstellt, wird die Verstärkung dieses Effekts, der die Wellen von der atomaren Skala bis zur Nanoskala verursacht, die Eigenschaften von Graphen stark verändern und kann auf einen größeren Bereich von Feldern angewendet werden. Gegenwärtig ist die Induktion solcher Schwankungen auf monolithisches Graphen beschränkt, das nicht weit verbreitet und populär gemacht werden kann. Daher ist es eine sehr sinnvolle und herausfordernde Aufgabe, eine einfache Methode zu finden, um große Schwankungen zu erzeugen und die Leistungsänderung zu untersuchen.

Professor Chunxu Pan, Ph.D., Abteilung für Materialphysik, Fakultät für Physik, Wissenschaft und Technologie, Universität Wuhan, nimmt seit 2000 die Strukturkontrolle und Leistungsforschung von Kohlenstoffnanomaterialien als wichtige Richtung. Vor kurzem verwendete die Gruppe SPS ( High Temperature Plasma Discharge Sintering) -Technologie zur Behandlung von Graphen, hergestellt durch chemisches Strippen, und gefunden [AIP Advances, 071103ADV], die im Vergleich zu anderen Technologien eine große Anzahl von Faltenmorphologien auf der Oberfläche von Graphen induzieren kann. Die Herstellung der monolithischen Graphenvorrichtung entfällt und die strukturellen Veränderungen werden in makroskopischer Menge erreicht. Die Studie fand auch heraus, dass diese Morphologie einen großen Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften von Graphen hat, dh auf die Umwandlung von Graphen von hydrophil zu hydrophob durch SPS, was für die Entwicklung von superhydrophoben Materialien von großer Bedeutung ist. Diese Forschung hat die strukturelle Kontrolle und Anwendung von Kohlenstoff-Nanomaterialien weiter vorangetrieben und eine neue Richtung für die Entwicklung und Forschung von Graphen vorgegeben.

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