科技部: 俄罗斯研发出石墨烯表面纳米微孔成孔技术

27 10月 2017

2017-10-27 09:37

俄罗斯国家研究型大学“莫斯科钢铁学院”的研究人员联合国外同行研发出石墨烯薄片表面纳米微孔成孔技术，使纳米微孔的孔径实现技术可控。此项技术的研发成功为石墨烯应用开辟了更广泛的前景。相应成果刊登在“Carbon”学术期刊上。

研究人员首先理论研究了加速离子作用下石墨烯薄片表面纳米微孔成孔机理以及孔径与离子能量之间的关系。而试验则是采用诸如碳、氧、硅、金、碘、氙、钽等不同质量元素的离子在不同的能量下对石墨烯薄片进行轰击。离子轰击能量可调，其最大能量可达91兆电子伏。实验结果表明，离子的能量决定了石墨烯薄片表面上纳米微孔的孔径大小，可通过调节离子的轰击能量设定所形成纳米微孔孔径的大小，使其在1-4纳米之间变化。此项成果的研究成功向石墨烯材料特定结构定向获得迈出了重要的一步。

现在，全球石墨烯材料科研人员都在研究探索石墨烯可控改性的工艺方法，其中包括在其结构中产生缺陷的办法，以此来改变石墨烯的微电子和导电性能，并通过诱导使其具有磁性。俄研究人员正在完善工艺以期在石墨烯薄片表面形成距离可控的纳米微孔，这样可将其转变为半导体材料应用于微电子行业中。

具有纳米微孔的石墨烯在许多领域具有极其广泛的应用前景，比如，可用于液体净化、基因测序等。