刘忠范院士/孙靖宇教授《AFM》：石英衬底上无转移12英寸石墨烯薄膜的批量生长

1成果简介 

通过化学气相沉积法在功能衬底上直接合成大面积石墨烯已成为面向实际应用的前沿研究流。然而，批量生产质量好、均匀的无转移石墨烯薄膜仍然是一个巨大的挑战。本文，苏州大学/北京石墨烯研究院协同创新中心的刘忠范/孙靖宇研究团队在《Adv Funct Mater》期刊发表名为“Self-Aided Batch Growth of 12-Inch Transfer-Free Graphene Under Free Molecular Flow”的论文，研究提出了在熔融石英上以批量方式直接生长12英寸大小的石墨烯。

合成路线的关键设计是构建纳米级隔间，以允许在生长过程中形成自由分子流，以及原位捕获从石英基质释放的羟基物种。密度泛函理论计算表明，羟基物种有助于降低原料分解的能量势垒，并促进碳附着以促进石墨烯的生长。因此制备的石墨烯具有优异的光学透射率（96%±1%）和电学性能（1.22±0.08 kΩ sq-1）.这些发现为实现石墨烯皮肤功能材料的批量生产提供了新的机会，这些材料具有实用的可扩展性和质量，适用于新兴用途。

2图文导读  

图1、以批量方式直接生长12英寸尺寸的石墨烯薄膜

图2、用于生长石墨烯的具有不同间隙距离（3 mm/50µm/20 nm）的密闭空间结构。

图3、对CH4脱氢和石墨烯生长（含/不含羟基）的理论图示

图4、生长的12英寸尺寸石墨烯的表征

图5、生长石墨烯在UV固化3D打印中的透明加热性能。

3小结 

综上所述，本文制备的石墨烯薄膜有利于制造用于高性能树脂3D打印的透明加热装置。这项工作为石墨烯薄膜的批量生产提供了一种颠覆性技术，具有实际应用的可扩展性。

文献：

https://doi.org/10.1002/adfm.202210771

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来源：文章来自AFM 网站，由材料分析与应用整理编辑。

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