图像显示的是可用于做膜的石墨烯层
阿肯色大学的研究人员已经研发出一种简单且可量化的工艺,它能够将石墨烯氧化物转变为不可燃的、纸状石墨烯膜,并且可用于大规模生产。
J.Will Fulbright大学艺术与科学学院的无机化学副教授田瑞恩说:“由于其良好的力学强度和优异的导电性及热导性,因此以石墨烯为基的材料引起了研究人员的广泛兴趣。但其高可燃性不利于材料大规模生产和将其广泛应用。”
石墨烯的极高易燃性已经成为限制其进一步发展和商业化的一大阻碍。然而,这一新发现使得量产石墨烯和量产可用于提升大量产品性能的石墨烯膜成为了可能,从燃料电池到太阳能电池再到超级电容器和传感器。田申请了这个新发现的零时专利。
田实验室研究人员使用三个或超过三个正电荷的金属离子,将石墨烯氧化物片剥离成透明膜。 这种新形式的碳 - 聚合物片材除了不易燃,还具有柔性,无毒性,并且力学强度高。
材料的进一步测试表明,通过使用过渡金属或稀土金属交联或键合可以让石墨烯氧化物具有新的半导体,磁性和光学特性。
在过去10年间,由于石墨烯是目前强度最高,质量最轻以及导电性最好的材料之一,且它是仅一个原子厚的二维材料,因此科学家倍加关注石墨烯。基于这些,石墨烯和类似的二维材料具有替代传统半导体的巨大潜力。石墨烯氧化物是一种由石墨制成的石墨烯和石墨烯衍生物的常见中间体,石墨是碳的一种晶形。
其研究成果发表在了“物理化学杂志”上。