- 石墨烯薄膜制備
- 李雪松 陳遠富 青芳竹編著
- 711字
- 2020-08-04 15:51:34
1.3 分類及命名
石墨烯的英文單詞為“graphene”,是英文石墨“graphite”和后綴“-ene”的結合。根據石墨烯的定義,其應該是指能被分離的、獨立的單層石墨。生長在金屬基底上但能被轉移下來的單層石墨,也可以被認為是獨立的。但是,隨著石墨烯的研究及應用開發的不斷深入,在實踐中,石墨烯的概念及其內涵已經擴大,不再單指這種單層石墨結構,而是包含所有相關材料。
石墨烯材料可以根據不同的規則進行分類,這里主要介紹以下幾種分類。
a.根據石墨烯材料包含的石墨烯的層數,可以分為單層石墨烯(single-layer graphene,簡稱SLG),雙層石墨烯(bilayer graphene,簡稱BLG),三層石墨烯(trilayer graphene,簡稱TLG)等,而對于所有2~10層的石墨烯又可統稱為多層石墨烯(few-layer graphene,簡稱FLG)。
b.對于多層石墨烯,又可以根據其層與層之間的堆垛結構進行劃分。例如,對于雙層石墨烯,可以分為AB堆垛(Bernal堆垛)與非AB堆垛,對于更多層石墨烯,可以有ABA和ABC等堆垛方式。
c.根據石墨烯的宏觀形態,可以分為薄膜和粉體兩大類。石墨烯薄膜(graphene film)指在特定基底表面上生長形成的或之后被轉移到其他基底上的連續石墨烯材料(某些局部可以是不連續的,即為缺陷),其微觀組織結構可為單晶或多晶,宏觀上兩個維度尺寸可達厘米甚至米量級,如圖1-4所示,圖(b)中單一的顏色表示薄膜很好的連續性和厚度均勻性。石墨烯粉體(graphene powder)是指納米及微米尺寸的石墨烯片無序聚集體,如圖1-4(c)、(d)所示。石墨烯粉體的分散液又稱為石墨烯漿料(graphene dispersion)。

圖1-4 (a)、(b)分別為在SiO2/Si基底上的單層石墨烯薄膜的照片和光學圖像;(c)石墨烯粉體的照片和(d)分散在基底上的石墨烯粉體微片的SEM圖像(標尺為20μm)
d.根據石墨烯的制備方法,又可分為化學氣相沉積(CVD)石墨烯、氧化還原石墨烯、機械剝離石墨烯等。