Adv Sci综述:纳米石墨烯的合成和应用
自下而上合成石墨烯纳米材料(包括0D量子点、1D纳米带)得到关注和发展,能够用于高效绿色光电化学领域、能量存储等应用。石墨烯材料具有多种多样的分子结构,能够有效的调控光学、电子学、催化性能。
有鉴于此,马克斯·普朗克聚合物研究所Hai I. Wang、Mischa Bonn,斯特拉斯堡大学Paolo Samorì等报道综述了目前人们在对不同结构纳米石墨烯材料的相关基础研究及光电领域、能量存储领域应用的最新发展。
本文要点:(1)对纳米石墨烯的本征性质,包括石墨烯量子点材料的强发光作用、有趣的闪烁性能,石墨烯纳米带材料的载流子传输能力,不同纳米结构石墨烯中的边缘位点作为电催化活性进行报道。(2)目前通过纳米石墨烯-2D材料构建van der Waals异质结材料,为发展性能可调控的绿色光电子材料提供更多机会。最后,对纳米石墨烯材料的机遇和挑战进行总结,对其在合成、组装、光谱、电化学、制备等方面的发展,及其高性能器件进行总结和展望。
参考文献:Zhaoyang Liu,Shuai Fu,Xiaomin Liu,Akimitsu Narita,Paolo Samorì,Mischa Bonn,Hai I. Wang, Small Size, Big Impact: Recent Progress in Bottom-Up Synthesized Nanographenes for Optoelectronic and Energy Applications, Adv. Sci., 2022, 2106055DOI: 10.1002/advs.202106055https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202106055
信息来源:公众号【半导体技术情报】
氧化石墨烯:
氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。