成果简介

改善直接生长在绝缘基板上的石墨烯的粘合性能对于提高相关应用的可靠性和耐久性至关重要。然而，很少有有效的方法报道，特别是对于在绝缘模板上生长的垂直取向的石墨烯（VG）膜而言。本文，北京大学张艳锋教授团队为了解决这个问题，在《ACSNANO》期刊发表名为“Adhesion-EnhancedVerticallyOrientedGrapheneonTitanium-CoveredQuartzGlasstowardHigh-StabilityLight-Dimming-RelatedApplications”的论文，研究提出一种简便的合成方法，通过在石英玻璃基板上引入超薄（10nm厚）的钛（Ti）膜作为粘合层，用作等离子体增强化学气相沉积（PECVD）生长VG薄膜。

该合成过程诱导形成含Ti，氧（O），含碳（C）的粘附层（Ti（O，C）），由于在Ti和C原子之间形成化学键，从而提供了改进的界面粘附性。大大提高了表面和界面的稳定性，关于没有Ti粘附层的对应物。此外，通过改变VG膜的生长时间，还实现了对VG薄膜的透明/导电性能，表面粗糙度和疏水性的精确控制等等。我们还展示了混合材料在调光相关领域中的极具吸引力的应用潜力，即电加热除雾透镜和中性密度滤光片在医疗内窥镜除雾和相机摄影方面的应用。

图文导读

图1.通过Ti/石英玻璃基板（Ti厚度：10nm）上的VG纳米壁膜的可控合成PECVD

图2.Ti/石英玻璃基板上的VG纳米壁膜的生长形态表征。

图3.VG/Ti/石英玻璃样品的微观结构和成分表征。

图4.在Ti/石英玻璃和石英玻璃基板上生长的VG纳米壁膜的粘合性能评估（VG膜生长时间：60分钟）。

图5.VG/Ti/石英玻璃混合物的调光相关应用，作为用于医疗内窥镜除雾的透明电加热除雾透镜，以及作为照相机摄影的NDF。

小结

综上所述，我们提出了一种简单的合成策略，通过约会中间Ti膜作为对准层，诱导界面处Ti-C化学键的形成，来增强PECVD衍生VG纳米壁膜在石英玻璃模板上的粘附性。这项工作为在功能性绝缘基板上直接合成高质量的2D材料提供了更广泛的见解，特别是从改善界面粘附性能和促进其在各个领域的日常生活相关应用的角度出发

文献：