当前位置: 石墨 >> 石墨资源 >> 化学家们发现石墨烯的行为,可能受到基础材
当你看一个礼品包装的礼物时,包装纸的基本属性比如它的颜色和质地通常不会因礼物的内在性质而改变,但在麻省理工学院进行的令人惊讶的新实验表明,一种称为石墨烯的单原子厚材料,一种纯碳形式,其原子以鸡丝状晶格连接,根据其缠绕的材料的性质,表现完全不同,当石墨烯片放置在由不同材料制成的基板上时,基本特性例如石墨烯如何导电以及它如何与其他材料化学相互作用可能根本不同,这取决于下层材料的性质,麻省理工学院的查尔斯和希尔达罗德迪教授迈克尔斯特拉诺说:“我们很惊讶发现了这种改变的行为我们期望它表现得像石墨”一种众所周知的碳形式,用于制造铅笔的铅,其结构基本上是多层石墨烯堆叠在一起。
但它的行为结果却大相径庭,斯特拉诺说“石墨烯非常奇怪,”,由于其极薄,实际上石墨烯几乎总是放在其他材料的顶部以便支撑,当下面的材料是二氧化硅(一种用于电子产品的标准材料)时,石墨烯在暴露于某些化学品时很容易变得“官能化”,但是当石墨烯位于氮化硼上时,它几乎不会对相同的化学物质发生反应,斯特拉诺说“这非常违反直觉,你可以根据下面的内容关闭并打开石墨烯形成化学键的能力,”事实证明,原因是材料太薄,以至于它的反应方式受到其下面材料中原子电场的强烈影响,这意味着可以创建具有微图案基板的器件由一些二氧化硅区域构成,一些涂有氮化硼覆盖有一层石墨烯,其化学行为将根据隐藏的图案而变化,例如,这可以实现生成微阵列传麻省理工学院博士后的王庆华说:“你可以得到不同分子的精密生物标记物,与石墨烯表面的这些区域相互作用,而不会破坏生物分子本身,”这种图案化表面的技术涉及可以破坏这些敏感生物分子的热和反应性溶剂。
Strano说“最终,石墨烯甚至可以成为许多材料的保护涂层,例如,当与铜结合时,单原子厚的材料完全消除了金属的氧化倾向它可以完全关闭腐蚀,几乎就像魔术一样,只是涂层的低语,”为了解释为什么石墨烯的行为方式,斯托拉诺说“我们提出了一种新的电子转移理论”,它解释了它受基础材料影响的方式,很多化学家都错过了这一点,结果却被石墨烯在不同情况下的反应看似无法预测的变化所迷惑,他说,这种新的理解也可用于预测材料在其他基材上的行为,赖斯大学的化学和计算机科学教授詹姆斯·图尔说,“这是对基质对石墨烯化学反应性影响的第一次系统研究,这是一项非常仔细的研究,结果令人信服,我预测它将成为一个经常被引用的出版物。”
Wang补充说,“这是一个相当普遍的结果”,可以用来预测许多不同配置的化学行为,她说“我们认为其他团体可以采取这种想法,并真正开发出不同的东西,”巡回表示同意,并表示,“石墨烯传感领域将受到这项工作的启发,探索更多基质,以优化石墨烯的反应性。”