发表在《杂志》上的新研究材料化学亚博网站下载旨在通过引入新颖的石墨烯成核和生长方法来克服大规模生产2D材料的挑战。亚博网站下载
学习：液体铜 - 合金上的自组装石墨烯阵列。图片来源：rost9/shutterstock.com
自2004年发现以来，由于其在广泛行业中的独特性能和应用潜力，因此不断引起广泛关注。亚博网站下载。
但是，制造大型2D晶体阵列（例如对成核的精确操纵）时经历的问题有限于工业规模的二维材料的生产。亚博网站下载现在，中国的一组研究人员最近证明了一种成功的方法，用于使用液体Cu-Ag（铜和银）合金作为催化剂的精确工程进行成核和石墨烯的生长。
该小组认为，他们的方法在液体合金上具有高质量增长的高质量增长潜力，并且在工业生产和商业应用方面可能会破裂。
石墨烯数组
Lin Li，Dechao Geng和Wenping Hu以其研究的榜样和起点，正在寻求开发一种有效的方法来克服试图设计和生长二维材料时遇到的当前困难。亚博网站下载
石墨烯阵列特别具有出色的应用潜力，并且可以充当无屏障接触的电子电路中的导电互连。石墨烯还可以附加自己的独特属性，以用于集成电气设备（例如光电探测器）。
石墨烯的其他潜在用途包括在医学和生物技术中应用，超敏感性传感器，多功能复合材料和涂料，膜，能量收集和存储，甚至可穿戴和超快电子产品。
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像其他二维材料一样，包括单层材料，例如MXENES，磷亚博网站下载烯，苯苯苯甲烷等，石墨烯也以其出色的物理和化学性质而闻名，这些特性可能会对各种纳米技术的发展产生重大影响。因此，为这种材料开发新的生产方法将在整个行业中产生广泛的影响。亚博网站下载
液体催化剂
通常，已经开发了两种主要策略来生长二维材料，其中包括减少成核，但是，这是一个长期的过程，这是一种非常耗时的方法。亚博网站下载
第二种多功能方法要快得多，但需要一系列复杂的表面处理步骤以及包含单晶金属基板，这可能很昂贵。但是，中国团队选择了使用催化剂来塑造2D材料的化学蒸气沉积（CVD）方法。亚博网站下载
以前已经探索过在石墨烯合成中使用催化剂，但证明了一些局限性：“传统催化剂在实现高度均匀和高质量的自组装2D材料的增长方面面临着巨大的挑战亚博网站下载”，中国天津大学化学学院合着者兼研究员Wenping Hu教授说。亚博老虎机网登录
然而，由于不同金属（例如固体Cu-Ag合金）的组合证明了优秀的特性，因此已证明使用合金催化剂在合成高度定向和单层石墨烯方面更为成功。
我n补充，可以通过控制合金催化剂的表面工程并降低成本来实现属于第二种方法的多次增长
中国天津大学理学学院的合着者兼研究员Wenping Hu教授亚博老虎机网登录
但是，中国团队能够进一步走一步，并首次成功地表明，当使用液体Cu-Ag合金催化剂时，CVD方法在可控性上具有巨大的潜力，而不是大小层，结晶度和石墨烯的形态。
精密工程
为了表征他们的结果，团队通过应用扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱法获得了光学图像。他们发现石墨烯阵列表现出出色的均匀性和出色的质量。
“随着液体Cu -Ag合金的引入，已经实现了成核的精确工程和石墨烯的生长。此外，通过正确调节Cu-Ag合金的组成，还检测到石墨烯单晶的形状演化，从而导致可控的圆形石墨烯阵列的可控形成，”胡解释说。
此外，在整个研究中进行的透明的理论计算和测量结果也表明该方法与实验结果并行。因此，多亏了HU和他的团队，包括石墨烯在内的二维材料的有效精确工程很快就会成为现实。亚博网站下载
参考
Yixuan Fan，Menghan Li，Xiangzheng Jia，Lin Li，Qing Zhang，Enlai Gao，Dechao Geng和Wenping Hu。（2021）。液体铜 - 合金上的自组装石墨烯阵列。材料化学亚博网站下载文章ASAP doi：10.1021/acs.chemmater.1C02390
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