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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：6522

導讀：日常生活中，石墨烯應該是大家不會經(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、電學及力學性質(zhì)，在材料化工、能源電子、生物醫(yī)學等方面均得到了廣泛應用。

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】日常生活中，石墨烯應該是大家不會經(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、電學及力學性質(zhì)，在材料化工、能源電子、生物醫(yī)學等方面均得到了廣泛應用。

　　前段時間，學術(shù)期刊《科學》發(fā)表了一篇報道稱，經(jīng)過不斷研究與試驗，我國科學家實現(xiàn)了對于原子級石墨烯折疊的控制。據(jù)悉，科學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，預測資源潛力18.7億噸，因此實現(xiàn)石墨烯生產(chǎn)應用技術(shù)的突破和創(chuàng)新、對于擴展其應用領(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)以及化學組成，因而在石墨烯內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學鍵構(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、電學和力學等特性以及在未來廣闊的應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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