如何生产石墨烯
1气象沉积法主要是含碳气体(甲烷,隐约)。在一定的温度和压力条件下,碳原子附着在生长基上,形成单层碳结构物质,逐渐生长。优点:得到的石墨烯结构良好,尺寸不受原料限制。缺点:制备工艺复杂,生产效率低。
氧化还原法是用氧化剂将石墨逐层氧化,借助超声波将氧化层剥离。然后用还原剂还原氧化石墨层,得到石墨烯。优点:成本低,生产效率高。缺点:石墨烯的大小由原料决定,使用的氧化剂和还原剂可能会污染环境。
3插层法是将插层物质填充到石墨层间的空隙中,从而克服层间的范德华力,使层间分散,从而得到石墨烯。这个方法还在研发阶段。
扩展数据:
石墨烯具有优异的光学、电学和力学性能,在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物输送等领域具有重要的应用前景,被认为是未来的革命性材料。英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·格姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过微机械剥离法成功地将石墨烯从石墨中分离出来,因此* * *获得了2010诺贝尔物理学奖。
石墨烯粉末生产的常用方法有机械剥离法、氧化还原法和SiC外延生长法,薄膜生产的方法有化学气相沉积法(CVD)。2065438年3月31日,中国首条石墨烯有机太阳能光电器件全自动生产线在山东菏泽开工。该项目主要生产能在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池(以下简称石墨烯OPV),解决了应用受限、对角度敏感、建模困难三大太阳能发电难题。
1单层石墨烯
单层石墨烯是指由一层具有苯环结构的碳原子组成的二维碳材料(即六方蜂窝状结构)。
2双层石墨烯
双层或双层石墨烯:是指由两层碳原子以不同的堆积方式(包括AB堆积和AA堆积)周期性紧密堆积成苯环结构(即六方蜂窝状结构)而构成的二维碳材料。
3几层石墨烯
少层是指由3-10层碳原子以不同的堆积方式(包括ABC堆积和ABA堆积)周期性紧密堆积在苯环结构(即六方蜂窝结构)中构成的二维碳材料。?
4多层石墨烯
多层石墨烯又称多层石墨烯:是指厚度大于10层小于10nm的二维碳材料,其中具有苯环结构(即六角蜂窝结构)的碳原子以不同的堆积方式(包括ABC堆积和ABA堆积)堆积而成。
碳元素
碳是一种非常常见的元素,以各种形式广泛存在于大气和地壳中。简单碳的认识和利用由来已久,碳-有机物的一系列化合物是生命的基础。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能以化学方式结合自身,形成大量化合物,是生物学和商业中的重要分子。生物体中的大多数分子都含有碳。
存在形式
碳有各种形式,如晶体元素碳,如金刚石和石墨;有无定形碳如煤;有动植物等复杂的有机化合物;碳酸盐,如大理石。元素碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和软腻的石墨有不同的晶体结构,各有各的外观、密度和熔点。
参考资料:
百度百科-石墨烯