回复材料人柱力:成功合成氮掺杂石墨烯薄膜的技术,将会对很多行业产生深远影响
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韩国成均馆大学高级纳米技术研究所的Qingshan Yang团队取得关键突破,成功利用化学气相沉积生长法,合成出氮掺杂(N-掺杂)水平高达17.39 at.%的石墨烯薄膜。该团队通过巧妙选择有机分子作为前驱体,在300至1000°C温度区间进行生长,实现了氮掺杂水平的广泛调控。 研究发现,前驱体中的苯环可显著降低N-掺杂石墨烯的能量需求,而桥头氮和氨基的掺入,不仅保证了高氮掺杂水平,还实现了氮掺杂浓度的灵活调制。团队深入研究了温度对氮含量的影响,清晰区分了石墨和吡啶这两种掺杂类型。考虑到掺杂稳定性和生长机制,不同掺杂类型呈现出独特变化趋势,其中石墨掺杂比例能在40%至100%间精准调节,且吡咯型氮在低温下不存在,高温时几乎可忽略不计。 由此,团队开发出一种氮掺杂石墨烯生长的合成方法,能够对氮掺杂类型进行选择性、优先性调整。这种方法在电学和化学催化等对特定氮掺杂水平有需求的应用场景中,优势极为显著。相关研究成果已于2024年发表在《Diamond & Related Materials》期刊,为相关领域发展带来新契机。