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我國(guó)實(shí)現(xiàn)原子級(jí)石墨烯可控折疊技術(shù)

2019-10-18 11:13:02來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：石墨烯閱讀量：6561

導(dǎo)讀：日常生活中，石墨烯應(yīng)該是大家不會(huì)經(jīng)常接觸到的一個(gè)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。

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】日常生活中，石墨烯應(yīng)該是大家不會(huì)經(jīng)常接觸到的一個(gè)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(shí)間，學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了一篇報(bào)道稱，經(jīng)過(guò)不斷研究與試驗(yàn)，我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了對(duì)于原子級(jí)石墨烯折疊的控制。據(jù)悉，科學(xué)家通過(guò)納米掃描探針來(lái)操縱石墨烯的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)雙晶結(jié)構(gòu)的石墨烯進(jìn)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(guó)具有非常廣泛的分布。據(jù)了解，我國(guó)石墨基礎(chǔ)儲(chǔ)量約占世界總儲(chǔ)量的33%，已查明資源儲(chǔ)量2.6億噸，預(yù)測(cè)資源潛力18.7億噸，因此實(shí)現(xiàn)石墨烯生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的突破和創(chuàng)新、對(duì)于擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域，充分利用我國(guó)的石墨資源，改善我國(guó)能源材料產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)有非常重要的意義。

　　我國(guó)的石墨烯技術(shù)起步較晚，但政府對(duì)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(jìn)了行業(yè)市場(chǎng)的快速發(fā)展。然而，對(duì)于石墨烯在市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的研究，我國(guó)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(chǎng)。所以加強(qiáng)對(duì)于石墨烯制備技術(shù)的不斷改進(jìn)，運(yùn)用前沿科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?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(jìn)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(shí)，顯微鏡為科研工作者提供了更加細(xì)致入微地觀測(cè)。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(zhǎng)度等特性與分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)，因此可以對(duì)樣品表面進(jìn)行微區(qū)檢測(cè)，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(duì)不同波長(zhǎng)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(tuán)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(lái)廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)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(huì)成為移動(dòng)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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