添加的石墨烯材料具有高电导率,通过电化学剥离石墨薄膜来生产
Hela Kammoun1, Benjamin D Ossonon1, Ana C Tavares1
1Centre Énergie Matériaux Télécommunications, Institut National de la Recherche Scientifique, 1650 Boulevard Lionel-Boulet, Varennes, QC J3X 1P7, Canada.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|January 11, 2024
概括
高品质的配合石墨烯材料通过电化学脱皮和热还原来合成. 这种方法产生了几层的石墨烯,具有可调节的兴奋剂和高电导率,适用于先进的设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 添加的石墨烯材料对于传感和能源应用至关重要.
- 像pyrrolic和氧群这样的缺陷可以阻碍电导.
研究的目的:
- 开发一种合成高质量的少数层化石墨烯的方法.
- 调查电解质组成和热还原对兴奋剂和材料性能的影响.
主要方法:
- 在混合水性电解质 ((NH4) 2SO4 或 H2SO4 与 HNO3) 中电化学剥离石墨薄膜.
- 在900°C的温度下进行热降解,以实现替代性兴奋剂.
- 化学分析 (表面度) 和拉曼光谱 (缺陷密度,层数).
主要成果:
- 合成的少层石墨烯,其和氧表面度分别为0.23-0.96%和3-8%.
- 通过不同的HNO3度控制化-N和石墨-N的形成.
- 实现了高电导率 (166-2705 S cm-1),缺陷密度低 (ID/IG比率为0.1-0.7).
- 在三个月内证明了结构和组成的稳定性.
结论:
- 两步电化学脱皮和热还原方法有效地产生高质量的无兴奋剂和无N兴奋剂的石墨烯类材料.
- 可调节的兴奋剂和保存的导电性使这些材料成为先进应用的有希望的材料.
