首页 | 放到桌面

太阳能 生物质能 风能 新材料
行业|技术前沿应用|专题生态环保节能减排低碳生活上市公司
资讯企业动态业内资讯产业分析人物访谈政策法规投资融资统计数据本网公告|展会展会日历本网参展展会动态|产业园
专题: 生物质颗粒机 生物质压块机 生物质压块燃料 生物质颗粒燃料 锂离子电池 小型风力发电机 垂直轴风力发电机 LED灯 太阳能热水器 太阳能路灯 逆变器 太阳能电池板
当前所在位置:首页 > 技术 > 科技前沿
科技前沿】 【技术文献】 【专家视点】 【设备选型】 【应用实例】 【解决方案】 【技术参数】 【行业标准

物理所大面积高质量氢化石墨烯的构筑及物性研究取得进展

来源:物理研究所   更新时间:2019-01-02 09:34:32    

  石墨烯的发现以及其具有的独特性质和巨大的应用价值激发了人们对其他二维材料的研究热情。通过外来原子与本征石墨烯中的碳原子化学成键获得石墨烯功能化材料以及构筑新型类石墨烯二维原子晶体是扩充二维材料库重要途径之一。例如,所有碳原子与氢原子双面成键形成全氢化石墨烯结构,又称为“石墨烷”(graphane);氢原子和碳原子为1:2的单面氢化石墨烯,文献报道中称为“graphone”。然而,目前在实验上制备大面积高质量的氢化石墨烯的工作仍很稀少,实现材料结构和物性的调控仍很困难。

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧研究团队的陈辉、包德亮(共同第一作者)和杜世萱(共同通讯作者)等通过实验与DFT理论计算发现,在Ru(0001)上石墨烯摩尔超晶格模板可以制备晶态三分之一氢化石墨烯,且尺寸很大,质量很高。相对于氢化前的石墨烯样品,在石墨烯对应的低能电子衍射(LEED)点阵的√3 × √3/R30°位置出现了新的一套格点(图1)。氢化后石墨烯的拉曼(Raman)光谱中石墨烯晶格的G和2D特征峰恢复,预示着Ru基底与石墨烯之间的界面有氢原子存在并有效地减弱了石墨烯与金属基底的强相互作用(图1)。进一步扫描隧道显微镜(STM)研究发现,氢原子与石墨烯晶格中√3 × √3/R30°位置的碳原子化学成键形成长程有序的双面氢化结构(图2)并延展到整个4mm ×4mm表面。其中碳氢比为三比一,因此称之为三分之一氢化石墨烯。理论计算发现,三分之一石墨烯能带结构中展现各向异性,即在某一对称性方向上展现具有狄拉克锥的半金属性质,而其他对称性方向上展现具有能隙的半导体性质(图3)。该工作是目前实验报道的最大面积的晶态氢化石墨烯,为制备大面积石墨烯功能化衍生材料以及相关性质应用的研究提供了新思路。相关研究结果发表在《先进材料》(Advanced Materials, 30, 1801838 (2018))上。

  上述研究工作得到科技部(2013CBA01600, 2016YFA0202300, 2016YFA0300904)、国家自然科学基金委(61390501, 61725107, 51572290, 11334006,51761135130)和中科院的资助。


图1. 厘米尺寸晶态三分之一氢化石墨烯的制备示意图、LEED、Raman光谱和大面积STM图像。


图2. 晶态三分之一氢化石墨烯高分辨STM图、结构模型及STM模拟。


图3. 晶态三分之一氢化石墨烯dI/dV谱及DFT计算的能带结构与态密度图。

返回列表 | 加入收藏 | 】
我要存档: 将本文以PDF形式 打开 | 下载
我要分享:
我要收听: 官方微博 @ @
相关文章  
·研究人员在防冰材料方面取得突破性进 2019/01/18 ·上海硅酸盐所研制出新型光热转换耐火 2019/01/17
·电工所研制的小型集中型太阳能供热示 2019/01/17 ·新型储能材料成为供暖“黑科技” 2019/01/16
·大连化物所实现室温电化学水汽变换制 2019/01/15 ·科学家利用压电驻极体材料实现对二硫 2019/01/08
·宁波材料所在电催化制氢领域取得新进 2019/01/03 ·氢化镧的超导性能出现在7摄氏度极端 2019/01/03
·中科院提出量子裁剪太阳能聚光板概念 2019/01/02 ·大连化物所高稳定性二维钙钛矿太阳电 2018/12/29
·新型催化剂实现高效廉价电解“水制氢” 2018/12/28 ·MIPT开发“三合一”石墨烯基太赫兹探测 2018/12/26
·深圳先进院发现钾掺杂五联苯的超导电 2018/12/26 ·特拉维夫大学研制出更加环保的可生物 2018/12/26
·大连物化所“冷冻”的铜纳米颗粒催化剂 2018/12/25 ·长春光机所等在钙钛矿单晶场效应晶体 2018/12/24
·合肥研究院在流动液态锂壁实验研究中 2018/12/19 ·南开大学在银纳米线的大规模、高效纯 2018/12/17
·光热可控降解纳米发电机用于组织修复 2018/12/14 ·盐湖锂资源开发破技术瓶颈 2018/12/14
官方微博  
  相关产品  
- 高强力再生胶用途 - 盐水缓蚀剂
- 无机真空保温板 - 高温胶带
- 304L/022Cr19Ni10不 - 不锈钢06CR25NI20/3
- 镀镍钢带 - 电池用纳米二氧化锆
- 阻容吸收电容器 - 导热硅胶
- 纳米复合板 - 极耳铜镀镍带
- 油田输水专用高压柔 - 天然橡胶板高弹橡胶
- 镀锌带双膜骨架 - 纳米银织物抗菌剂防
- 车辆轴重检测仪质量 - 钛陶瓷绝热保温管
- 管道标志桩 - GH4169高温合金圆棒
- 气相二氧化硅 - 保定隧道防火涂料
- 玻璃钢电缆防火槽盒 - 高强无收缩灌浆料
- 磁体组件 - 纳米氧化钇
- 隔热节能纳米陶瓷涂 - STS系列电容
- 柔性有机堵料有机防 - 纳米氧化锌
能源通会员广告服务网络推广会员积分帮助中心联系我们关于我们 | 官方微博:
版权所有 2010-2019 中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证 浙B2-20100234-7 浙公网安备33010602000811号
业务():0571-28068180,28068199,28068187  客服:0571-28068180,28902366  链接推广:0571-28902366  展会合作:0571-28068187
业务QQ:  客服QQ:  推广QQ:
 太阳能光伏:点击这里加入此群  太阳能光热:点击这里加入此群  风能:点击这里加入此群  生物质能:点击这里加入此群  LED新光源:点击这里加入此群
 储能与电池:点击这里加入此群  新能源汽车:点击这里加入此群
 总部地址:杭州市文三路477号华星科技大厦六层