Существует несколько методов эксфолиации графена, каждый из которых обладает уникальными характеристиками и возможностями применения. К ним относятся жидкофазная эксфолиация, контролируемая сублимация SiC, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и механическая эксфолиация.
Жидкофазное отшелушивание предполагает использование растворителя с соответствующим поверхностным натяжением для стабилизации графеновых хлопьев, полученных из объемного графита. В этом процессе обычно используются неводные растворители, такие как n-метил-2-пирролидон (NMP), или водные растворы с добавлением поверхностно-активных веществ. Энергия для эксфолиации первоначально обеспечивается ультразвуковой сонификацией, но все чаще используются высокие сдвиговые усилия. Выход обычно невелик, поэтому для выделения монослоя и нескольких слоев графеновых хлопьев приходится использовать центрифугирование.
Контролируемая сублимация SiC это метод, используемый в основном в электронной промышленности для получения эпитаксиального графена. Этот процесс включает в себя термическое разложение SiC-подложки в сверхвысоком вакууме с использованием электронного луча или резистивного нагрева. После десорбции кремния избыток углерода на поверхности перестраивается, образуя гексагональную решетку. Однако этот метод является дорогостоящим и требует значительных объемов кремния для крупномасштабного производства.
Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) это универсальный метод, использующий растущие подложки и источник углеводородного газа. Осаждение может происходить путем диффузии и сегрегации углерода в металлах с высокой растворимостью углерода, таких как никель, или путем поверхностной адсорбции в металлах с низкой растворимостью углерода, таких как медь. CVD особенно перспективен для получения больших площадей монослойного графена с высоким качеством и относительно недорог.
Механическое отшелушиваниеМеханическое отшелушивание, которое было продемонстрировано Геймом и Новоселовым, предполагает отслаивание графеновых слоев от графита с помощью клейкой ленты. Этот метод используется в основном для фундаментальных исследований из-за его ограниченной масштабируемости и невозможности контролировать количество отшелушиваемых слоев.
Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от конкретных требований приложения, например, от необходимости получения графена большой площади, высокого качества и с минимальным количеством дефектов.
Откройте для себя лучшие решения по эксфолиации для исследований и производства графена с помощью KINTEK SOLUTION. Наши передовые методы, включая жидкофазное отшелушивание, контролируемую сублимацию SiC, CVD и механическое отшелушивание, разработаны специально для удовлетворения ваших потребностей в высококачественном графене большой площади. Доверьтесь экспертам в области передовой обработки материалов и поднимите уровень своих исследований уже сегодня - изучите комплексные технологии эксфолиации от KINTEK SOLUTION.
