大量生產石墨片有譜了
- 上線日期：2008/11/21 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
石墨片(graphene)由於具備優異的電性及機械性質，因此倍受奈米科技專家青睞，然而使用傳統的化學方法來製作石墨片，卻面臨無法大量生產的困難。最近，美國科學家發展出一個新方法，可以量產高品質的石墨片，使這種神奇材料的影用前景更看好。
史丹佛大學的Hongjie Dai等人發明的新方法，是利用剝落-再置入-膨脹(exfoliation-reintercalation-expansion)技術在有機溶劑中製造單層石墨片。這些薄片能用來製成大面積的透明導電薄膜，可以用來做為太陽能電池的電極。
Dai表示，該技術生產出來的石墨片導電性質非常接近理想石墨片。該方法先讓石墨在1000°C下剝離，然後以硫酸使其再置入。接著利用名為TBA的化學藥劑來擴展石墨層的間離，再將產物置於二甲基甲硫胺(DMF)中，加入介面活化劑phospholipid-PEG，以超音波加以裂解，最後再經離心手續，便可製造出幾乎單層的石墨片懸浮液。
Dai指出，這項技術並不困難，卻能產出幾乎90%的單層石墨片，並且容易擴大生產規模。該團隊目前正在實驗室中嘗試製造公克級的石墨片。與其他製備石墨片的方法相較，這項新技術能夠製造大尺寸、高導電性的單層石墨片，最常見的膠帶剝落法只能製造小尺寸的石墨片，而磊晶成長法必須使用像是碳化矽或釕等特殊材料做為基板，而且還得進一步收集並沉積石墨片。利用石墨氧化物還原所製備的石墨片則具有高電阻且品質較差。
此法所製造的石墨片有機會應用在太陽電池的透明電極上，也可做為感應器或鋰電池陽極材料。該團隊現在正進一步提升石墨片的品質與產量，並發展更新穎的應用。詳見Nature Nanotechnology 3, p.538 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/36152
譯者:劉家銘(成功大學物理系)
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