使用低功率激光对石墨进行前所未有的扩展,以获得高质量的液相剥皮石墨烯
Rami Elkaffas1, Baosong Li1, Shanavas Shajahan1
1Department of Aerospace Engineering, Khalifa University of Science and Technology, 127788, Abu Dhabi, United Arab Emirates.
Scientific reports
|September 24, 2025
概括
这项研究引入了一种新的激光辅助石墨扩张和超声波脱皮方法,用于可扩展,高质量的石墨烯生产. 由此产生的石墨烯薄膜显示出出色的导电性和优异的电磁干扰屏蔽效果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 石墨烯生产的可扩展性对于工业应用至关重要.
- 现有的方法在大规模,高质量的石墨烯合成方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种高效的大规模生产高质量的石墨烯的方法.
- 评估合成的石墨烯薄膜的电气和电磁干扰屏蔽性能.
主要方法:
- 激光辅助的石墨扩张实现800mL/g扩张,使用低能耗 (2W激光).
- 扩张石墨的超声波剥离,以产生石墨烯板.
- 过石墨烯以制造独立的薄膜 (厚度为11-69微米).
主要成果:
- 石墨烯质量:ID/IG ≈0.13,I2D/IG ≈0.52,表示少层,高质量的材料.
- 电导率达到了1707S/cm.
- 对于69微米薄膜,最大的屏蔽效率 (SE) 为~72dB.
- 11微米薄膜的最高特异性屏蔽效率 (SSE/t) 为~58,666 dB cm2/g,性能优于现有的石墨烯和MXene薄膜.
结论:
- 激光辅助膨胀和超声波脱皮方法为高质量的石墨烯提供了一个可扩展的途径.
- 合成的石墨烯薄膜对电磁干扰屏蔽应用具有有前途的性能.
