Nature MIT：研究人員利用石蠟制備高性能單層石墨烯

發布時間 | 2019-03-08 17:23 分類 | 技術前沿點擊量 | 3392

石墨干燥石墨烯

導讀：

日前，Nature MIT發表論文，麻省理工學院的研究人員在將石墨烯從生長基板轉移到新基板時，利用蠟替代傳統使用的聚合物對石墨烯進行保護，避免了石墨烯表面褶皺缺陷和顆粒物污染，該方法被證明可以有效提升其電性能。

商業獲得大面積石墨烯，通常情況下生長在銅基板上，由聚合物層保護，一般是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。將涂有PMMA的石墨烯放入酸性溶液中，直到銅完全消失，剩余的PMMA石墨烯再用水沖洗，然后干燥，以此去除PMMA層。該方法則不可避免的會有水進入石墨烯和基板之間導致褶皺產生，并且由于PMMA包含碳、氫、氧原子的復雜分子鏈，它會與石墨烯發生反應，被移除時則會導致表面污染和破損。

相比之下，石蠟結構簡單，只有簡單的碳鏈和氫鏈，很難和石墨烯反應，結合度低，易于去除。并且，由于石蠟熱膨脹系數高，加熱膨脹時會拉伸附著的石墨烯，有效減少褶皺發生。

在他們的論文中，研究人員展示了一小塊石蠟涂層和PMMA涂層石墨烯的顯微圖像。涂有石蠟的石墨烯幾乎完全沒有缺陷，而涂有PMMA的石墨烯則顯得相當損壞。

“就像給地板打蠟一樣，你可以在大面積石墨烯的表面做同樣類型的涂層，并將其作為一層從金屬生長基板上提取石墨烯并將其轉移到任何想要的基板上，”研究小組介紹，熱使蠟膨脹，使石墨烯光滑，減少皺紋。此外，涂層可以被沖走而不會留下太多殘留物。以“電子遷移率”來計算，涂蠟石墨烯的性能是傳統聚合物保護層石墨烯的四倍。

YUXI 編譯