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我國實現(xiàn)原子級石墨烯可控折疊技術(shù)

2019-10-18 11:13:02來源:儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:石墨烯閱讀量:6588
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  【儀器網(wǎng) 材料化工】日常生活中,石墨烯應(yīng)該是大家不會經(jīng)常接觸到的一個概念,但它卻是重要的生物化學(xué)生產(chǎn)材料之一,大到航空航天領(lǐng)域部分器件結(jié)構(gòu)的制造,小到半導(dǎo)體、電池、傳感器等產(chǎn)品的生產(chǎn),石墨烯由于其特有的光學(xué)、電學(xué)及力學(xué)性質(zhì),在材料化工、能源電子、生物醫(yī)學(xué)等方面均得到了廣泛應(yīng)用。
 
 
  前段時間,學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了一篇報道稱,經(jīng)過不斷研究與試驗,我國科學(xué)家實現(xiàn)了對于原子級石墨烯折疊的控制。據(jù)悉,科學(xué)家通過納米掃描探針來操縱石墨烯的轉(zhuǎn)動,對雙晶結(jié)構(gòu)的石墨烯進行折疊后,形成了具有特殊性質(zhì)的異質(zhì)結(jié),而這種異質(zhì)結(jié)有助于量子材料和器件的功能構(gòu)造。
 
  石墨作為石墨烯的生產(chǎn)原料,在我國具有非常廣泛的分布。據(jù)了解,我國石墨基礎(chǔ)儲量約占世界總儲量的33%,已查明資源儲量2.6億噸,預(yù)測資源潛力18.7億噸,因此實現(xiàn)石墨烯生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的突破和創(chuàng)新、對于擴展其應(yīng)用領(lǐng)域,充分利用我國的石墨資源,改善我國能源材料產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)有非常重要的意義。
 
  我國的石墨烯技術(shù)起步較晚,但政府對于石墨烯的研究和開發(fā)給予了較大關(guān)注,在加大研發(fā)資金投入的基礎(chǔ)上制定了一系列相關(guān)政策支持石墨烯的研究,促進了行業(yè)市場的快速發(fā)展。然而,對于石墨烯在市場應(yīng)用領(lǐng)域的研究,我國還存在一定技術(shù)上的的局限性。由于缺乏成熟的核心研發(fā)技術(shù),因此多數(shù)研究成果都集中在發(fā)熱膜、防腐涂料等此類低端應(yīng)用市場。所以加強對于石墨烯制備技術(shù)的不斷改進,運用前沿科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)異的大量石墨烯產(chǎn)品,降低石墨烯制備成本,使其得到廣泛的應(yīng)用,逐步走向產(chǎn)業(yè)化,成為促進石墨烯技術(shù)的重要發(fā)展方向。
 
  石墨烯的研究與分析離不開相關(guān)科學(xué)儀器的助力。在觀察石墨烯表面形態(tài)、厚度、結(jié)構(gòu)等特性時,顯微鏡為科研工作者提供了更加細致入微地觀測。拉曼光譜也是石墨烯研究中不可或缺的儀器之一,由于拉曼譜線數(shù)量、位移、譜線長度等特性與分子振動或轉(zhuǎn)動能級有關(guān),因此可以對樣品表面進行微區(qū)檢測,幫助科研人員觀察分析石墨烯片的層數(shù)信息。
 
  紅外光譜儀可以利用樣品對不同波長的紅外輻射的吸收情況,分析其分子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)組成,因而在石墨烯內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵構(gòu)造等方面的分析研究中具有重要作用,它還可以鑒定石墨烯分子中某些官能團的存在,因此它有助于氧化還原石墨烯和官能化的石墨烯的表征分析。
 
  石墨烯的發(fā)展歷程雖然較為短暫,但是其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)等特性以及在未來廣闊的應(yīng)用市場促使著科研人員不斷地深入研究,相信隨著石墨烯制備工藝的不斷成熟與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)難題的突破,它將會成為移動通信、航空航天、新能源電池等眾多領(lǐng)域的新型生產(chǎn)制造材料。
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