中科院黄富强等人Progress in Materials Science综述:多维石墨烯结构及其扩展:独特的性质,合成方法和应用

中国科学院,国科大黄富强,王家成及Liu Qian等人从尺寸和结构的角度对石墨烯的最新进展进行全面的综述,涉及材料科学,电化学,无机化学和生物技术等领域。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,可自由悬浮或粘附在异质基材上。具有优异的性能,包括高的载流子迁移率(〜200 000 cm2 V-1 s-1),优异的导热性(〜5000 W m-1 K-1),高比表面积(2630 m2 g-1)),对可见光的高透明性(〜97.7%),双极性电场效应和室温量子霍尔效应等。自2004年从石墨中成功分离出独立式石墨烯后,在理论和实验研究中都引发了石墨烯的“淘金热”。每年数千篇有关石墨烯的论文被发表,其中2016年发表达三万多篇论文,包括各种基于石墨烯的纳米材料或自组装超结构。石墨烯家族的这些成员为电子设备,能量存储,环境处理,环境监测和生物应用等提供了巨大的新机会。基于此,中国科学院,国科大黄富强,王家成及Liu Qian等人从尺寸和结构的角度对石墨烯的最新进展进行全面的综述,涉及材料科学,电化学,无机化学和生物技术等领域。

中科院黄富强等人Progress in Materials Science综述:多维石墨烯结构及其扩展:独特的性质,合成方法和应用

文章要点:

1)首先总结了自2004年成功剥离石墨烯以后,关于石墨烯的蓬勃发展的研究,包括独特的性质,合成方法到有前途的应用。

2)基于尺寸将所有当前已知的石墨烯体系结构分为七个部分(石墨烯量子点(GQD),石墨烯纳米带(GNR),石墨烯纤维(GFs),石墨烯纳米网(GNM),皱纹/波纹状石墨烯,石墨烯薄膜和三维石墨烯(3DG)结构),并分别描述其基本性质,合成方法及潜在应用。

3)对当前石墨烯体系结构进行了总结,提出了对石墨烯材料的未来发展方向和可预见的挑战的一些见解和展望。

中科院黄富强等人Progress in Materials Science综述:多维石墨烯结构及其扩展:独特的性质,合成方法和应用

Ruguang Ma, et al, Multidimensional Graphene Structures and Beyond: Unique Properties, Syntheses and Applications,Progress in Materials Science,2020

DOI:10.1016/j.pmatsci.2020.100665.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642520300293

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