基底敏感的石墨烯氧化.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao18l4ActaJP矗．一Chim．，z．2016，32(4)，814—814Aprildoi：10．3866／PKU．WHXB201603081、^rⅥ，、V．whxb．pku．edu．cn基底敏感的石墨烯氧化杨金龙f中国科学技术大学化学与材料科学学院，合肥微尺度物质科学国家实验室，合肥230026)近日，南京航空航天大学机械结构力学与控最高，在室温下可比孤立石墨烯上的迁移率高13制国家重点实验室的郭万林研究团队通过理论计个数量级。他们通过实验证实了铜基底上的石墨算和实验发现石墨烯在不同基底上的抗氧化性能烯的氧化性能远低于二氧化硅基底上的，结果

2、与迥然不同。理论预测吻合。他们的研究还发现，双层石墨烯石墨烯是具有优异电子性质的单原子层晶体表面的氧化性能几乎不受基底的影响。该工作材料，由碳原子在层内以杂化轨道联结的六元环最近发表于TheJournalofPhysicalChemistry结构组成，比表面积可高达26301TI·g。由于单Letters，为设计高抗氧化性石墨烯器件提供了依层石墨烯的每个碳原子都暴露于表面，其化学稳据，也为调控石墨烯氧化提供了新途径，对石墨定性，尤其是抗氧化性能长期以来备受关注。烯的应用和器件技术都有重要意义。氧化往往是石墨烯化学分解和器件性能衰退的重要原因。在器件中，石墨烯需要与金属电极、绝Referenc

3、es缘层等基底接触，其在基底上的抗氧化性能就变(1)Liu，L．；Ryu，S．；Tomasik，M．R．；Stolyarova，E．；Jung，N．；Hybertsen，M．S．；Flynn，G．NanoLett2008，8，1965．得十分重要1,5,6但我们缺乏对不同基底上石墨烯doi：10．1021／n10808684氧化性能的差异性的认识。(2)Wu，Z．S．；Ren，W；Gao，L．；Liu，B．；Zhao，J．；Cheng，H．M．南京航空航天大学郭万林研究团队基于第一NanoRes．2010，3，16．doi：10．1007／s12274—010—1003—7性的过渡态计算发现

4、，石墨烯在二氧化硅、六方(3)Li，Z．；Zhang，W．；Luo，Y；Yang，J．；Hou，J．G．AmChem氮化硼等绝缘基底，以及金、银等惰性金属基底Soc．2009，131，63201．doi：10．1021／ja8094729上具有和孤立石墨烯相当的良好抗氧化性；而在(4)Fujii，S．；Enoki，T．Am．Chem．Soc．2010，132，10034．doi：101021／ja101265r铝、铜基底上则容易被氧化；在镍、钻基底上甚(5)Schriver,M．；Regan，W．；Gannett，J．；Zaniewski，A．M．；至发生自发氧化。这种基底敏感的氧化性能主要

5、Crommie，M．F．；Zettl，A．ACSNano2013，7，5763．源于不同基底对石墨烯中电子转移的影响。石墨doi：l0．1O21／nn4014356烯与基底的化学作用越强，石墨烯的电子共轭性(6)Zhou，F；Li，Z；Shenoy,G．J．；Li，L．；Liu，HACSNano2013，越弱，更易与氧分子形成化学键。化学吸附的氧7，6939doi：10．1021／nn402150t(7)Zhang，Z．；Yin，J．；Liu，X．；Li，J．；Zhang，J．；Guo，脚分子在石墨烯上很容易解离成环氧基。他们进一Chem．Lett．2016，7，867．doi：10．102

6、1／acs．jpclett．6b00062步研究发现环氧基在石墨烯表面的扩散也显著依赖于基底。环氧基在铜支撑的石墨烯上的迁移率