石墨片量產技術問世
- 上線日期：2009/1/9 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
澳洲的研究人員發展出一套化學方法，能用來製備公克級的石墨片(Graphene)。該技術是讓實驗室常見的乙醇與鈉產生反應，並且加熱所產出的石墨薄片，接著利用超聲波使其分離。由於產量大，對於石墨片的實際應用將有推波助瀾之效。
石墨片是四年前由曼徹斯特大學的Andre Geim等人首次成功製備，當時是利用膠帶將石墨片從石墨上撕下，這種耗時又費力的方法雖然能夠得到原始的石墨片，但產量只有數毫克，無法達到工業量產要求。稍後還有其他製備石墨片的化學方法被發展出來，例如將氧化的石墨弄碎成氧化石墨片，再用聯氨使其還原，但由於化學製程會破壞碳材六角晶格的規律性，因此製造出的石墨片皆有缺陷。
新南威爾斯大學的John Stride與其在澳洲核子科技組織的同伴最近研究出一種新的技術，能從完全非石墨先驅物的乙醇與鈉，製備出石墨片。他們先讓乙醇與鈉在壓力下反應形成白色粉末，粉末加熱後會變黑。該材料係由熔接在起起的碳膜構成，以超聲波加以聲裂便可得到單層石墨。
Stride表示，上述方法有別於「由大做小」(top-down)的膠帶法之處，在於其石墨晶格是在反應中形成，是真正「由小做大」(bottom-up)的製程，因此有可能在過程中摻雜其他原子來進一步調變石墨薄片性質(如電導率)。
石墨片有極佳的導電性，可以應用於比傳統矽晶片省電的高速電晶體中。此外由於透光率高，單一石墨片也可作為透明電極，應用在顯示器、觸控式螢幕及太陽電池上，挾其成本低、具可撓性的優勢取代目前使用的氧化銦錫(ITO)透明導電膜。石墨片亦能增加電容器的電荷密度，且因質輕適合應用在隨身電子用品中。該團隊已將其技術申請專利，並持續研究石墨片電容器及電極的技術。詳見Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2008.365。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/37028
譯者:劉家銘(成功大學物理系)
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