發(fā)布時(shí)間：2018-04-14 01:30

  本文選題：液態(tài)金屬 + 二維材料　； 參考：《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》2017年03期

【摘要】：由于石墨烯等二維材料具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的性能,其在眾多新型電子器件的構(gòu)建中具有重要的應(yīng)用前景。然而,其可控生長仍然存在諸多挑戰(zhàn)性的問題,這也是制約這類明星材料真正邁向應(yīng)用的瓶頸所在�；瘜W(xué)氣相沉積法(CVD)是目前可控制備高質(zhì)量石墨烯最有效的方法,其中催化基底的設(shè)計(jì)尤為重要,這將直接決定CVD最為核心的兩個過程:催化和傳質(zhì)。相較于改變催化劑的化學(xué)組成,近年來我們發(fā)現(xiàn)改變催化劑的物態(tài)——由固態(tài)到液態(tài),對石墨烯等二維材料的CVD過程有質(zhì)的改變和提升。與固態(tài)基底相比,液態(tài)基底具有更松散的原子排列、更劇烈的原子遷移,使得液面平滑而各向同性,液相可流動且可包埋異質(zhì)原子。這使得液態(tài)金屬在催化石墨烯等二維材料及其異質(zhì)結(jié)生長時(shí)表現(xiàn)出很多獨(dú)特的行為,比如層數(shù)嚴(yán)格自限制、超快的生長速度、晶粒拼接平滑等。更重要的是,基底的液態(tài)特性給二維材料的自組裝和轉(zhuǎn)移帶來了突破,實(shí)乃二維材料的點(diǎn)金石。本文將梳理液態(tài)金屬催化劑上二維材料的生長、組裝與轉(zhuǎn)移行為,這些關(guān)鍵技術(shù)的突破將為二維材料邁向真正應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[Abstract]:Because of its unique structure and excellent properties, graphene and other two-dimensional materials have important application prospects in the construction of many new electronic devices.However, there are still many challenging problems in its controllable growth, which is the bottleneck that restricts the application of such star materials.Chemical vapor deposition (CVD) is the most effective method to control high quality graphene. The design of catalytic substrate is particularly important, which will directly determine the two core processes of CVD: catalysis and mass transfer.Compared with changing the chemical composition of the catalyst, we have found in recent years that changing the physical state of the catalyst from solid to liquid has a qualitative change and upgrading to the CVD process of graphene and other two-dimensional materials.Compared with the solid substrate, the liquid substrate has more loose atomic arrangement and more intense atom migration, which makes the liquid surface smooth and isotropic, and the liquid phase can flow and envelop the heterogeneous atoms.This makes liquid metal exhibit many unique behaviors in catalyzing the growth of graphene and its heterostructures, such as strict self-limitation of layers, ultra-fast growth rate, smooth grain splicing, and so on.More importantly, the liquid properties of the substrate make a breakthrough for the self-assembly and transfer of two-dimensional materials.In this paper, the growth, assembly and transfer behavior of two-dimensional materials on liquid metal catalysts will be combed. The breakthrough of these key technologies will lay a solid foundation for the real application of two-dimensional materials.
【作者單位】： 武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51322209,21473124,21673161)資助項(xiàng)目~~
【分類號】：O643.36

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本文編號：1747128