在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中科院化学研究所有机固体实验室研究员于贵课题组在石墨烯二维材料的制备策略、性能及其运用方面开展了系列研究。前期事情中，科研职员对具有旋转角的双层石墨烯的制备策略及其独特性能进行了系统总结 （Adv. Mater. 2021, 33, 2004974.）；进一步综述了扭角多层石墨烯及其异质结的制备方法，并回顾了多种类型的异质结自上而下的制备策略（Adv. Sci. 2021, DOI:10.1002/advs.202103170. ACS Nano 2021, 15, 11040.）；此外，科研职员总结了不同类型的衬底用以制备高质量石墨烯及其在电子学方面的运用（Chem. Mater. 2021, 33, 8960.）。由于本征石墨烯的零带隙限定了其在光电器件中的运用，因此科研职员剖析总结了石墨烯纳米带自下而上的成长策略，通过调控石墨烯纳米带的宽度、边缘构造等可以实现带隙调节（Adv. Mater. 2020, 32, 1905957.）。
快速、大面积、低本钱制备高质量石墨烯纳米带的方法仍有待发展。最近，课题组和清华大学教授徐志平团队互助通过调控化学气相沉积过程中的成长参数，直接在液态金属表面原位成长出大面积、高质量的石墨烯纳米带阵列（如图）。研究表明，将氢气的流速掌握在相对微量的状态，同时以液态金属作为催化基底，可以引入一种新型的梳状刻蚀行为，从而调控石墨烯的成长。实验创造，利用梳状刻蚀掌握石墨烯的成长可以将传统的薄膜成长转化为准一维的线性成长，从而直接制备高质量、大面积的石墨烯纳米带阵列。通过优化成长条件，可以将石墨烯纳米带的宽度缩小至8纳米，并且长度大于3微米。该事情为大面积、快速制备石墨烯纳米带的研究奠定了根本。
干系研究成果揭橥在最National Science Review上。
CVD方法原位成长的的石墨烯纳米带
来源：中国科学院化学研究所
