El grafito de alta calidad tiene una excelente resistencia mecánica, estabilidad térmica, alta flexibilidad y conductividad térmica y eléctrica muy alta en el plano, lo que lo convierte en uno de los materiales avanzados más importantes para muchas aplicaciones, como los conductores fototérmicos utilizados como baterías en los teléfonos. Por ejemplo, un tipo especial de grafito, grafito pirolítico altamente ordenado (HOPG), es uno de los más utilizados en los laboratorios. Material. Estas excelentes propiedades se deben a la estructura en capas del grafito, donde los enlaces covalentes fuertes entre los átomos de carbono en las capas de grafeno contribuyen a excelentes propiedades mecánicas, conductividad térmica y eléctrica, mientras que muy poca interacción entre las capas de grafeno. La acción da como resultado un alto grado de flexibilidad. grafito. Aunque el grafito se ha descubierto en la naturaleza durante más de 1000 años y su síntesis artificial se ha estudiado durante más de 100 años, la calidad de las muestras de grafito, tanto naturales como sintéticas, está lejos de ser ideal. Por ejemplo, el tamaño de los dominios de grafito de cristal único más grandes en los materiales de grafito es típicamente inferior a 1 mm, lo que contrasta con el tamaño de muchos cristales, como cristales individuales de cuarzo y cristales individuales de silicio. El tamaño puede alcanzar la escala de un medidor. El tamaño muy pequeño del grafito de cristal único se debe a la interacción débil entre las capas de grafito, y la planitud de la capa de grafeno es difícil de mantener durante el crecimiento, por lo que el grafito se divide fácilmente en varios límites de grano de cristal único en el desorden. . Para resolver este problema clave, el profesor emérito del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) y sus colaboradores, el Prof. Liu Kaihui, el Prof. Wang Enge de la Universidad de Pekín, y otros han propuesto una estrategia para sintetizar cristales de grafito de grafito de magnitud delgada de magnitud. película, hasta la escala de pulgadas. Su método utiliza una lámina de níquel de un solo cristal como sustrato, y los átomos de carbono se alimentan desde la parte posterior de la lámina de níquel a través de un "proceso de deposición de difusión de disolución isotérmica". En lugar de usar una fuente de cartón gaseoso, optaron por un material de carbono sólido para facilitar el crecimiento del grafito. Esta nueva estrategia permite producir películas de grafito de cristal único con un grosor de aproximadamente 1 pulgada y 35 micras, o más de 100,000 capas de grafeno en unos pocos días. En comparación con todas las muestras de grafito disponibles, el grafito de cristal único tiene una conductividad térmica de ~ 2880 W M-1K-1, un contenido insignificante de impurezas y una distancia mínima entre las capas. (1) La síntesis exitosa de películas de níquel de un solo cristal de gran tamaño como sustratos ultra-plateado evita el desorden del grafito sintético; (2) 100,000 capas de grafeno se cultivan isotérmicamente en aproximadamente 100 horas, de modo que cada capa de grafeno se sintetiza en el mismo entorno químico y temperatura, lo que garantiza la calidad uniforme del grafito; (3) El suministro continuo de carbono a través del reverso de la lámina de níquel permite que las capas de grafeno crezcan continuamente a una velocidad muy alta, aproximadamente una capa cada cinco segundos ".
Tiempo de publicación: Nov-09-2022