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气体赋予激光诱导石墨烯超级性能_业内资讯_业界资讯__复合材料信息网

浏览: 时间:2023-04-01 分类:
莱斯大学的科学家发明了激光诱导石墨烯(LIG)的应用,如超级电容器已经想出一个办法使海绵状的石墨烯具有或疏水或亲水的性能。

莱斯实验室制造的LIG只在开放环境下,用激光烧掉部分地通过柔性聚酰亚胺板得到的石墨烯薄片互联。但将聚合物置于封闭的环境中变换气体产品性能将改变。James Tour通过LIG在氩气氢气环境下形成超疏水或避水,形成一种高价值的对油水分离和除冰的表面。

该过程涉及湿化学或化学气相沉积工艺的多个步骤,当实验室在氧气氛围中制造LIG时,石墨烯薄片中的缺陷数量增加了5-和7-原子环,其作为微电容器的电极材料时电容和性能得到改善。气体化学成分的变化甚至激光光栅图案方向的变化也改变了材料,甚至LIG的疏水性或亲水性也可以被调整。

研究发现当从亲水性聚合物片上刮掉石墨烯并将其转化成膜时形成的结果是疏水的。这表明LIG的薄片的表面取向和它与水的反应有很大关系,当其边缘更加暴露表现为亲水性的,当其基面更暴露则表现为疏水性。

“超”材料是在任何一个方向上与它遇到水的角度有关。当接触角为0度的材料被认为是超亲水性的,而接触角度在150度以上则为超疏水性。研究人员还发现表面类型和化学影响也有助于LIG调整材料的一些性能,当他们使用硫/氟气体来制造时LIG的超疏水性提高到160度。