研究目的
研究剥离石墨烯中硅基杂质的作用及其对基于石墨烯器件性能的影响。
研究成果
硅基污染会显著影响石墨烯基器件的性能。使用高纯度石墨作为前驱体对于制备无硅石墨烯至关重要,这种无硅石墨烯在超级电容器和湿度传感器等应用中展现出更优异的性能。
研究不足
硅基杂质的持续存在以及剥离后难以去除的问题限制了石墨烯衍生物的纯度。该研究强调需要使用高纯度石墨前驱体以避免污染。
1:实验设计与方法选择:
采用原子级分辨率显微镜(球差校正扫描透射电镜中的高角环形暗场成像结合能谱分析)检测并成像溶液法制备石墨烯上的硅基杂质。
2:样本选择与数据来源:
分析了源自不同纯度石墨的多种溶液法制备石墨烯样品。
3:实验设备与材料清单:
使用球差校正JEOL ARM200F显微镜、X射线光电子能谱仪、波长色散X射线荧光光谱仪、石英晶体微天平装置及其他表征工具。
4:实验步骤与操作流程:
从不同纯度石墨合成氧化石墨烯、杂质表征、湿度传感器与超级电容器制备及性能评估。
5:数据分析方法:
扫描透射电镜成像、能谱分析、X射线光电子能谱深度剖析、光致发光光谱分析及电化学性能评估。
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