将原始石墨烯组装成具有高导电性、卓越的灵活性和高机械强度的自支撑薄膜旨在满足新一代电子产品的全面高标准。然而;石墨烯纳米片宏观组装过程中产生的空洞和缺陷严重降低了石墨烯薄膜的性能。此外,机械脆性常常限制了它们在广泛场合的应用。武汉理工大学Daping He、Bao-Wen Li等展示了一种静电排斥排列策略,以产生高导电性、超柔性多功能石墨烯薄膜。
本文要点:1)二氧化钛纳米片(TiNS)的高电负性导致带负电荷的石墨烯纳米片通过静电再填充在膜组件中排列。所得石墨烯薄膜显示出精细的微结构和增强的机械性能,电导率提高到1.285×105 S/m。石墨烯薄膜可以承受5000次重复折叠而没有结构损伤和电阻波动。2)这些全面改进的性能结合易得的合成方法和规模化生产,使这些石墨烯薄膜成为智能和可穿戴电子产品中电磁干扰(EMI)屏蔽和热管理应用的有前途的平台。
参考文献:Qian, W., Fu, H., Sun, Y., Wang, Z., Wu, H., Kou, Z., Li, B.-W., He, D. and Nan, C.-W. (2022), Scalable Assembly of High Quality Graphene Films Via Electrostatic Repulsion Aligning. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2206101.DOI: 10.1002/adma.202206101https://doi.org/10.1002/adma.202206101
文章来源: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。