我国学者在石墨烯层数可控制备方面取得进展
在国家自然科学基金项目(批准号:T2188101)等资助下,北京大学/北京石墨烯研究院刘忠范教授、孙禄钊研究员团队与合作者在二维材料层数可控外延生长领域取得进展。相关研究成果以“异质催化衬底上石墨烯层数控制同步外延生长(Edge-feeding synchronous epitaxy of layer-controlled graphene films on heterogeneous catalytic substrates)”为题,于2025年7月1日发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-60323-1。 二维材料(如石墨烯、六方氮化硼)的物理特性强烈依赖于其原子层数,实现层数精确可控制备是推动其走向产业应用的关键。然而,这类材料表面无悬挂键,生长机制与传统体相材料迥异,导致层数均匀性差,难以......阅读全文
如何表征石墨烯层数?
表征石墨烯的手段主要有透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RAMAN)、扫描隧道显微镜(STM)及光学显微镜等。其中,XRD和UV均可对石墨烯的结构进行表征,主要用来监控石墨烯的合成过程;而表征石墨烯的层数可以采取的手段有TEM、RAM
上海微系统所在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得进展
近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室SOI材料课题组在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得新进展。课题组设计了Ni/Cu体系,并利用离子注入技术引入碳源,通过精确控制注入碳的剂量,成功实现了对石墨烯层数的调控。相关研究成果以Synthesis of Layer-Tuna
我国学者在石墨烯层数可控制备方面取得进展
在国家自然科学基金项目(批准号:T2188101)等资助下,北京大学/北京石墨烯研究院刘忠范教授、孙禄钊研究员团队与合作者在二维材料层数可控外延生长领域取得进展。相关研究成果以“异质催化衬底上石墨烯层数控制同步外延生长(Edge-feeding synchronous epitaxy of la
如何通过拉曼光谱分析石墨烯层数
实验做出的谱图(见附图,以波长为单位)标准的谱图(如下,以波数为单位)通过的结构分析解释光谱:分子为四面体结构,一个碳原子在中心,四个氯原子在四面体的四个顶点。当四面体绕其自身的一轴旋转一定角度,或记性反演(r—-r)、或旋转加反演之后,分子的几何构形不变的操作称为对称操作,其旋转轴成为对称轴。CC
石墨烯主要制备方法
1、微机械剥离法方法:用光刻胶将其粘到玻璃衬底上,再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。缺点:产物尺寸不易控制,无法可靠地制备出长度足够的石墨烯,不能满足工业化需求。
氧化石墨烯的制备
石墨的氧化方法是用无机强质子酸处理石墨,将强酸小分子插入石墨层间,再用强氧化剂KMnO4等对其进行氧化。
石墨烯拉曼光谱测试详解-(二)拉曼光谱与层数的关系
多层和单层石墨烯的电子色散不同,导致了拉曼光谱的明显差异。图2 [1,2]为532nm激光激发下,SiO2(300nm)/Si基底上1~4层石墨烯的典型拉曼光谱图,由图可以看出,单层石墨烯的G’峰尖锐而对称,并具有完美的单洛伦兹(Lorentzien)峰型。此外,单层石墨烯的G’峰强度大于G峰,且随
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
新技术可制备手性石墨烯卷
记者25日从天津大学获悉,该校3位教授胡文平、雷圣宾和李奇峰合作开发出一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术。该技术能够让石墨烯“卷”起来,并精确控制其“卷曲方向”,制备出具有可控手性的石墨烯卷。这一突破不仅为二维材料的手性调控提供了全新思路,还为未来量子计算和自旋电子器件的发展铺平了道路。相关成果发表
我国石墨烯产业不断突破制备技术
尽管国内外科学家对石墨烯的研究越来越透彻,对其应用的探索成果也不断涌现,然而市面上却鲜有真正的石墨烯材料产品问世。 制备技术是石墨烯进入应用领域、实现产业化的拦路虎之一。高成本的制备技术推升了石墨烯的市场价格,其价格一度达到每克5000元,是黄金的十几倍。 高鸿钧在去年年底召开的以石
石墨烯上成功制备可控纳米孔
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387887.shtm俄罗斯国家研究型工艺大学(NUST MISIS)的专家,与其他国家物理学家组成的国际小组共同开展一系列快重离子辐照石墨烯实验。结果显示,可以通过这种方式在石墨烯上制备直径可控的纳米孔。
真空抽滤法制备石墨烯基膜
真空抽滤法是制备石墨烯基膜最为常用的方法,其主要过程如下: 先将石墨烯或氧化石墨烯分散液倒入垫好滤膜的抽滤瓶中,再进行真空抽滤,从而使薄膜附着在底膜上。 Dikin等首次利用抽滤的方法制备了厚度为1~30μm的氧化石墨烯薄膜,力学测试表明GO薄膜模量高达32 GPa,这一强度远高于传统的薄膜。
新技术大大降低了石墨烯制备成本
被赞誉为“神奇材料”的石墨烯,虽只有单一原子厚,但非常灵活,比钢还要硬,能有效导热和导电。然而,石墨烯的工业化大规模应用仍受制于高昂的生产成本。英国格拉斯哥大学的研究人员最近利用成熟的商用铜箔,将制备大面积石墨烯的成本成功降低了100倍。 在近日出版的《科学报告》杂志上,由该大学工程学院莱文达
校企合作实现生物质石墨烯制备
8月19日,生物质石墨烯新技术发布会暨圣泉集团新三板挂牌专场仪式在京举行。发布会透露,由圣泉集团和黑龙江大学长江学者团队联合研发的“基团配位组装法”工艺制备生物质石墨烯宣告成功,同时,圣泉集团年产150吨生物质石墨烯的中试生产线预计10月份试生产,而年设计生产能力为2000吨的全球首个以生物质为
气泡模板衍生法制备石墨烯多孔材料
最近,清华大学材料学院朱宏伟教授团队和中国航发北京航空材料研究院何利民研究员合作在Advanced Functional Materials上发表文章,提出了一种在气-液界面组装制备石墨烯多孔材料的通用方法,该文入选了该期的内封底。 石墨烯多孔材料可兼具石墨烯优良的本征性质和多孔材料特殊的结构
半导体所发现可鉴别多层石墨烯层数多达100层的新方法
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料。由于其独特的二维结构和优异的晶体学质量,石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象,使其迅速成为凝聚态物理领域近年来的研究热点之一。单层石墨烯可以逐层按不同方式堆垛成多层石墨烯,每一种多层石墨烯材料都显示出独特的电子能带结构和物
半导体所发现可鉴别多层石墨烯层数多达100层的新方法
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料。由于其独特的二维结构和优异的晶体学质量,石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象,使其迅速成为凝聚态物理领域近年来的研究热点之一。单层石墨烯可以逐层按不同方式堆垛成多层石墨烯,每一种多层石墨烯材料都显示出独特的电子能带结构和物理特性。确定
金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法
氧化石墨烯是一种重要的石墨烯衍生物,最初主要作为宏量制备石墨烯的前驱体,近年来由于其不同于石墨烯的诸多独特物理化学性质和广阔应用前景而越来越受到人们的重视。由于存在大量的含氧官能团,氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于组装和功能化,因此广泛用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶
我国实现米级单晶石墨烯的制备
石墨烯是典型的二维轻元素量子材料体系,具有优越的量子特性。科学界在石墨烯体系中观察到了许多量子现象和量子效应,石墨烯已经成为凝聚态物理研究领域的重要量子体系,在未来量子信息、量子计算和量子通讯等领域具有广泛的应用前景。如何获得大尺寸单晶石墨烯是石墨烯研究领域的热点和难点,是实现石墨烯工业化应用的
氮化硼表面制备石墨烯单晶获突破
中科院上海微系统所信息功能材料国家重点实验室唐述杰等研究人员,通过引入气态催化剂的方法,在国际上首次实现石墨烯单晶在六角氮化硼表面的高取向快速生长。3月11日,相关研究论文发表于《自然—通讯》。 该团队在前期掌握石墨烯形核控制、确定单晶和衬底的取向关系的基础上,以乙炔为碳源,创新性地引入硅烷作
国家纳米中心多孔石墨烯制备研究取得进展
多孔石墨烯——片层具有纳米级孔隙,一般通过理论计算进行研究。石墨烯片层的孔隙有助于提高物质传递,在许多领域具有潜在的应用。迄今为止,多孔石墨烯的制备方法,包括通过芳基-芳基偶联反应的自下而上的化学方法和由高能量的技术方法,一般都是在基底上以有限的产率制备得到。 国家纳米科学中心的韩宝航研究员
王浩敏团队制备成功石墨烯纳米带
3月10日,记者从中科院上海微系统所获悉,该所信息功能材料国家重点实验室王浩敏团队在国际上首次通过模板法在六角氮化硼沟槽中实现石墨烯纳米带可控生长,成功打开石墨烯带隙,并在室温下验证了其优良的电学性能,为研发石墨烯数字电路提供了一种可能的技术路径。3月9日,相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志
电工所多孔石墨烯宏量制备取得进展
由英国科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫等人于2004年制备出的石墨烯,因优异的导电性和巨大的理论比表面积,在电化学储能上具有广阔的应用前景。然而,由于π-π键和范德华力的作用,石墨烯容易自团聚形成石墨结构。因此,石墨烯的宏量制备和结构调控仍是研究的难题。 日前,中科院电
石墨烯柔性导电膜制备成功-应用价值重大
近日,北京大学纳米化学研究中心成功制备出高品质石墨烯/PET柔性塑料电极,并在此基础上批量制备了石墨烯/金属纳米线/PET的复合型柔性导电薄膜。其在恶劣的工作环境中显示出优良的耐久性能,在下一代柔性电子和光电子领域有重大的潜在应用价值。 北京大学纳米化学研究中心的研究人员开发出一种新的卷对卷
王浩敏团队制备成功石墨烯纳米带
3月10日,记者从中科院上海微系统所获悉,该所信息功能材料国家重点实验室王浩敏团队在国际上首次通过模板法在六角氮化硼沟槽中实现石墨烯纳米带可控生长,成功打开石墨烯带隙,并在室温下验证了其优良的电学性能,为研发石墨烯数字电路提供了一种可能的技术路径。3月9日,相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志
石墨烯研究系列进展
最近,在国家自然科学基金委员会、科技部和中国科学院的资助下,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部研究员成会明、任文才研究小组在石墨烯的控制制备、结构表征与物性的研究方面取得了一系列新的进展,相关的研究成果发表在国际期刊上。 石墨烯(graphene
国内首片15英寸单层石墨烯制备成功
中科院重庆绿色智能技术研究院日前宣布,该院已经成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯。石墨烯是由碳原子组成的单原子层平面薄膜,可以作为制备新型触摸屏的核心部分——透明电极的材料。 图为研究人员对单层石墨烯制成的触摸屏进行书写测试。
石墨烯非晶碳复合薄膜制备有新突破
在中科院“百人计划”项目支持下,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯-非晶碳复合薄膜的制备研究方面取得新进展。 石墨烯是石墨的基本结构单元,因其独特的电子传输性、量子力学性、电学性和高的比表面积性质,近年来受到物理和材料学界的极大重视。目前