原位拉曼光譜堪比剪刀 實(shí)現“定制”專(zhuān)屬石墨烯

原位拉曼光譜堪比剪刀 實(shí)現“定制”專(zhuān)屬石墨烯

　　石墨烯是一種二維材料，由單層碳原子組成，具有極好的導電和導熱性能，同時(shí)柔軟、堅固并且透明，被認為是前途的新材料之一。但是，以目前的技術(shù)，通過(guò)在石墨烯結構中系統地插入化學(xué)鍵合的其他原子和分子(官能團)，來(lái)控制或改變石墨烯的性質(zhì)，仍然是一項艱難的挑戰。

　　近日消息，來(lái)自德國埃爾朗根—紐倫堡大學(xué)、維也納大學(xué)，柏林自由大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團隊成功地在理論和實(shí)驗兩方面精確驗證了分步化學(xué)改性石墨烯的特定光譜。他們的結果發(fā)表在了近期的《Nature Communications》上。

　　石墨烯材料有著(zhù)電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)特性。此外，通過(guò)將化學(xué)鍵合的原子和分子插入石墨烯結構(所謂的官能團)中，其導電性可以在金屬和半導體之間連續變化。這些獨特的性質(zhì)為石墨烯提供了廣泛的應用，例如可用于半導體行業(yè)中光電子學(xué)或超快組件的新發(fā)展。然而，只有在石墨烯的合成過(guò)程中完成對其導電性、尺寸、由官能團引起的結構缺陷等性能的調節，該材料才能夠在半導體工業(yè)中成功應用。

　　由德國埃爾蘭根-紐倫堡大學(xué)Andreas Hirsch領(lǐng)導的科學(xué)家與維也納大學(xué)Thomas Pichler密切合作，發(fā)現了一個(gè)關(guān)鍵的突破：利用后者開(kāi)發(fā)的新實(shí)驗設備，通過(guò)光散射確定了分步化學(xué)改性石墨烯的特定光譜。理論證明，這種原位拉曼特征光譜能夠以快速和精確的方式確定官能團的類(lèi)型和數量。在他們實(shí)驗的反應中，該官能團是氫與石墨烯的化學(xué)結合。這是通過(guò)水和特定化合物之間的受控化學(xué)反應來(lái)實(shí)現的。

　　兩位主要研究作者Yachay Tech和J. Chacon說(shuō)，這種原位拉曼光譜法是一種非常有效的技術(shù)，可以在材料生產(chǎn)過(guò)程中以快速、無(wú)接觸和廣泛的方式控制石墨烯的功能。這能夠生產(chǎn)電子傳輸性質(zhì)可控的用于半導體工業(yè)中定制的石墨烯材料。

　　編輯點(diǎn)評

　　科學(xué)家實(shí)現新的突破：利用相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)的新實(shí)驗設備，通過(guò)光散射確定分步化學(xué)改性石墨烯的特定光譜。理論證明，這種原位拉曼特征光譜能夠以快速和精確的方式確定官能團的類(lèi)型和數量。