Figure 1. Cu(OAc)2衍生的石墨烯的清潔度得到提高:(a)比較Cu(OAc)2-和CH4-衍生的石墨烯的清潔度;不透明石墨烯的(b)AFM和(c)TEM圖像;(c)的插圖:(c)中正方形區(qū)域的FFT模式;使用Cu(OAc)2作為碳源獲得的干凈石墨烯的(d)AFM和(e)TEM圖像;(e)的插圖:相應(yīng)TEM圖像的FFT模式(頂部)和HRTEM圖像(底部);(f)使用TiCl4蒸發(fā)進行TiO2可視化后,由Cu(OAc)2(頂部)和CH4(底部)生長的大面積石墨烯薄膜的照片;(g)清潔(紅色)和不清潔(藍色)石墨烯上TiO2納米顆粒的密度;插圖:依次使用Cu(OAc)2和CH4生長石墨烯的SEM圖像。
Figure 2. Cu(OAc)2對清潔度提高的理論研究:(a)在有(紅色)和沒有(藍色)Cu催化劑(蒸氣)的情況下,氣相中CH4脫氫計算出的能壘;(b)氣相中Cu蒸氣在促進碳物質(zhì)分解和抑制無定形碳形成中的作用示意圖;(c,d)使用Cu(OAc)2(紅色)和CH4(藍色),石墨烯生長期間在邊界層中收集物質(zhì)的典型拉曼光譜(c)和(d)相應(yīng)的D峰映射。
Figure 3.(a)在聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的幫助下,將干凈的石墨烯薄膜的AFM圖像轉(zhuǎn)印到SiO2/Si基板上;(b)(a)中干凈的石墨烯薄膜(紅色)和片狀石墨烯(綠色)的高度直方圖;(c)以剝落的石墨烯(綠色)和PMMA膜(紫色)為參考,由Cu(OAc)2(紅色)和CH4(藍色)生長的轉(zhuǎn)移石墨烯薄膜的摩擦直方圖;(d)(c)中列出的四個樣品的摩擦比較;插圖:SiO2/Si基底上不清潔石墨烯的原位高度和摩擦圖像。
Figure 4. Cu(OAc)2生成的清潔石墨烯的光電性能:(a)將使用Cu(OAc)2和CH4作為碳原料獲得的大面積清潔(左)和不清潔(右)石墨烯薄膜分別轉(zhuǎn)移到石英基板上的照片;(b)由Cu(OAc)2生長的單層、雙層和三層石墨烯薄膜的紫外可見光譜轉(zhuǎn)移到石英基板上;(c)在4英寸SiO2/Si晶片上石墨烯器件圖形的照片;插圖:石墨烯器件的光學(xué)顯微鏡圖像;(d)由Cu(OAc)2(紅色)和CH4(藍色)生長的石墨烯薄層電阻的統(tǒng)計結(jié)果;插圖:干凈的石墨烯薄膜的薄層電阻圖。
相關(guān)研究成果于2019年由北京大學(xué)劉忠范課題組與彭海琳教授課題組合作,發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.(DOI: 10.1021/jacs.9b02068)上。原文:Copper-Containing Carbon Feedstock for Growing Superclean Graphene。
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