混合還原過程制備柔性透明石墨烯膜及其電輸運性能的研究

1、混合還原過程制備柔性透明石墨烯膜及其電輸運性能的研究 題目名稱：石墨烯柔性導電材料的制備與應(yīng)用研究進展 院系名稱：物理與電子學院 班 級：應(yīng)物1102班 學 號：1404110404 學生姓名：喬藝 指導教師：吳迪 2014 年 9 月 混合還原過程制備柔性透明石墨烯膜及其電輸運性能的研究作者：Song Hun Kim, ab Yuan Yu, * a Yu Zhen Li, a Tao Xu a and Jin Fang Zhi摘要我們引入一個新的方法來生產(chǎn)柔性透明導電石墨烯薄膜。合成過程包括一個溶液加工化學還原過程和一個陽極氧化鋁(AAO)膜輔助過濾熱還原過程。最后這種方法產(chǎn)生的柔性透明石

2、墨烯薄膜表現(xiàn)出面電阻小于850 sq-1。同時在可見光照射下有80%透射度(波長:540 - 840 nm)。這個面電阻值遠低于從溶液加工法獲得的石墨烯膜的值(通常,在103-104 sq-1)。介紹碳原子排列在一個蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)中的單層石墨烯,在最近的幾年中引起了巨大的關(guān)注。石墨烯是一種0帶隙的半導體,填滿的價帶緊挨著空的導帶,從而形成其特有屬性1、2,這導致石墨烯有很多在電子設(shè)備中的應(yīng)用。3、4迄今為止,許多研究正在調(diào)查其非凡的基本特性，并且探索這一獨特碳材料的不同制備方法,包括透明膠帶法,5外延生長法,6化學氣相沉積(CVD)法、7 - 10和溶液處理化學法等。11-22 然而，石墨烯沒有應(yīng)

3、用于主流納米電子學的原因是缺乏大面積和高質(zhì)量單層石墨烯薄膜的有效獲得方法。目前,常規(guī)方法制備高質(zhì)量的石墨烯薄膜是化學氣相沉積法(CVD)。CVD法產(chǎn)生的石墨烯薄膜面電阻達到了280-770 sq-1和76%-90%透明度值。7-10然而,CVD方法也有一些缺點,比如低收益率,昂貴的設(shè)備,以及惡劣的反應(yīng)條件。這些高質(zhì)量的石墨烯薄膜通常生長在催化劑金屬基板上、比如鎳或銅箔等,然后為了實際應(yīng)用它們必須轉(zhuǎn)移到的目標基底上，方法是溶解掉催化劑金屬基板。溶液生產(chǎn)的石墨烯膜可以被視為一種石墨烯復合材料，它一定程度上保持了石墨烯薄片的良好性能，而且已被廣泛報道。11 - 13自從石墨烯氧化物(GO)能容易地轉(zhuǎn)

4、移到任意襯底上以來,如石英玻璃或二氧化硅/硅晶片,在許多情況下,石墨烯氧化物播分散溶液直接存入GO膜中,然后通過不同的方法來減少。14 - 17 Becerril等人評估了GO膜的不同減少條件和在石英基質(zhì)上開創(chuàng)了熱減少法(TR-GO)GO膜.。TR-GO膜具有較低的面電阻，不到103 sq-1，透射率為80%，證實了熱還原法生產(chǎn)石墨烯薄膜是一種有效的方法。17另一方面,進行了溶液生產(chǎn)化學還原法和熱還原法的聯(lián)合生產(chǎn),在石英基片上長出了透明石墨烯薄膜。這些石墨烯薄膜的電阻板超過103 sq-1在透射率為80%時。18、19GO膜的熱還原法(或預還原石墨烯薄膜)需要特別耐熱基板如石英和硅晶片等。然而

5、,對于生產(chǎn)柔性石墨烯薄膜,這些熱還原方法仍然是不合適的。Eda等人報道了真空過濾方法，使用一個商業(yè)的混合纖維素酯膜沉積均勻GO膜而且可控層數(shù)，緊隨其后的是轉(zhuǎn)移GO膜到一個柔性襯底上,然后還原過程是通過與肼蒸氣接觸和低溫(150)退火處理的綜合作用。15該方法首先實現(xiàn)了石墨烯膜的可控層數(shù)沉積，而且面電阻為43 k sq-1在透射率是73%時。上述的大多數(shù)基于溶液的化學法可以以低成本制造石墨烯,但生產(chǎn)的石墨烯薄膜質(zhì)量和其電氣性能相對較差。溶液法生產(chǎn)的石墨烯膜面電阻遠高于CVD法生產(chǎn)的石墨烯膜,后者通常在103-104 sq-1。14-22因此很有必要開發(fā)一個有效的方法來生產(chǎn)具有良好的電氣性能的柔性

6、石墨烯薄膜。在此,我們提出一個有效的經(jīng)過改進的溶液加工法步驟來準備高品質(zhì)的柔性石墨烯薄膜。過程主要包括溶液加工法  無表面活性劑化學還原法、陽極氧化鋁(AAO)膜過濾輔助熱還原和轉(zhuǎn)移過程。在這種方法中,陽極氧化鋁(氧化鋁)模板被用于兩個目的:一是作為一個過濾器通過真空過濾來存放分散到rGO膜中的化學還原的石墨烯氧化物(rGO);另一個是作為熱還原法生產(chǎn)rGO膜熱退火基質(zhì)。獨立的透明石墨烯膜通過在氫氧化鈉溶液中溶解退火氧化鋁模板獲得。獲得的獨立透明石墨烯膜有時被轉(zhuǎn)移到PET襯底上形成柔性透明石墨烯薄膜。與常規(guī)溶液加工法方法相比,這種方法的最突出的優(yōu)點是,改進的溶液加工法可能會帶來高質(zhì)量

7、獨立或柔軟透明的石墨烯薄膜,雖然反應(yīng)步驟比常規(guī)溶液加工法方法更復雜些。TEM、AFM、XRD、XPS、拉曼等人全面研究了這種產(chǎn)生石墨烯膜的方法。最終由這種方法得到的柔性石墨烯薄膜的面電阻小于850 sq-1在80%透射在可見光照射下(波長:540-840nm),這數(shù)值是遠低于由溶液加工法獲得的石墨烯膜(通常在103-104 sq-1)。與CVD方法相比,除了氧化鋁模板,在反應(yīng)合成工藝中沒有使用其他的昂貴設(shè)備。此外,與CVD法相比，這種改進的溶液加工法方法可能相對更高產(chǎn)石墨烯膜。實驗階段制備石墨烯氧化物(GO)的水分散液氧化石墨由純化的天然石墨粉(Sigma-Aldrich公司)通過改進的Hum

8、mers方法來制備。23完全氧化的石墨氧化物懸濁液先用2M鹽酸溶液過濾洗滌,以去除金屬離子。然后制備好的石墨氧化物用去離子水(DI)洗幾次,直到?jīng)_洗水的pH值呈中性,即完全去除了金屬離子和酸。這樣制備的氧化石墨被分散在140毫升去離子水中,形成一種石墨氧化物懸濁液(0.57mg mL-1)。氧化石墨懸濁液先通過聲波降解法剝離30分鐘。然后經(jīng)過超聲處理的氧化石墨懸濁液用離心機在4500rpm離心分離，以分離上一步驟沒能剝離的氧化石墨，最后就得到了均勻的黃褐色分散質(zhì)(0.5mg mL-1)。制備化學還原法石墨烯(CR-GE)水分散液CR-GE水分散是通過一個簡單的化學還原過程獲得的，使用水合肼作為

9、還原劑,沒有添加任何其它分散劑。10毫升的水合肼(80 wt %)首先與70毫升的GO分散溶液(0.5mg mL-1)在一個瓶里混合。使用油浴的方法，對混合溶液在70度下進行12小時的磁攪拌，最終獲得了分散很好的CR-GE溶液。它可以保持穩(wěn)定同質(zhì)超過6個月沒有任何沉淀形成。柔性透明石墨烯薄膜的制造 (FTGFs)FTGFs的制造是通過五個步驟:(1)1毫升的不同濃度CR-GE分散體首先沉積在多孔陽極氧化氧化鋁(AAO)膜過濾器上(直徑13毫米，孔大小0.02毫米;繪畫紙)，通過真空過濾法形成一個CR-GE膜。為了比較化學-熱聯(lián)合還原法的石墨烯(CTR-GE)膜和熱還原法GO(TR-GO)膜,G

10、O散布樣品也用同樣過濾的方法。(2)在70下真空干燥3 h,每個支撐著CR-GE或者GO膜的AAO過濾器將插入兩個疊起來的硅晶片之間，然后固定在框架上,可以避免氧化鋁膜過濾器的變形和在隨后的加熱過程中其表面石墨烯的損失。固定框架隨后被放置在石英管式爐中,加熱前通入氬氣流30分鐘。進行加熱處理如下:在超純氬氣流下(30mL min-1)從室溫到200升溫速率2 min-1，在超純氬氣流下(50 mL min-1)從200-800加熱速率20 min-1，在超純氬氣流下(100mL min-1)在800度下保持5h，在超純氬氣流下(30mL min-1)從800度到室溫自然冷卻。(3)熱處理后,氧

11、化鋁過濾器上的每個石墨烯薄膜都有一層薄薄的PMMA保護,通過旋涂法形成的。(4)將氧化鋁過濾器上有PMMA保護的石墨烯薄膜浸入5M氫氧化鈉溶液,然后AAO膜濾器將完全溶解,形成有PMMA保護的獨立石墨烯膜。然后用去離子水清洗這些有PMMA保護層的獨立石墨烯薄膜,它也可以被轉(zhuǎn)移到各種目標基底上如柔軟的PET或固體SiO2/Si片來形成柔性石墨烯薄膜或固體石墨烯薄膜。(5),為了制造FTGFs，有PMMA保護的獨立石墨烯膜先轉(zhuǎn)移到PET基板上,然后在35度下用1公斤的重物壓在PET襯底對側(cè)12h。然后移除重物，并使用CHCl3有機溶劑溶解PMMA保護層。然后用甲醇和去離子水沖洗掉石墨烯/PET膜,

12、并在氮氣環(huán)境下吹干,形成FTGFs。詳細的生產(chǎn)過程如方案1所示。 方案1 由兩個還原過程生產(chǎn)高質(zhì)量石墨烯膜并轉(zhuǎn)移到目標基底上(PET)。特性描述在室溫下測量拉曼光譜使用拉曼光譜儀(Renishaw1000、激光激發(fā)波長514 nm和激光光斑尺寸0.5毫米)。樣品的結(jié)晶度評估通過使用x射線衍射儀完成(XD-2, Cu/Ka, 5° 70° ; 浦肯野一般儀器有限公司)。每個樣本中含氧官能團的環(huán)境評估使用XPS分光光度計(掃描x射線探針、PHI Quantera、ULVAC-PHI,Inc .),配備了單色艾爾卡x射線源(hn¼1486.7eV和光束直徑3毫米)在剩余

13、真空5*10-9托下操作。AFM圖像由一個原子力顯微鏡捕獲(Vee- co.USA)。TEM(飛利浦Tec奈20國集團(G20)和場發(fā)射槍TEM CM200 / FEG,操作電壓;200千伏)被用來描述表征CR-GE樣本。FTGFs的透明度由紫外可見光譜儀(Varian Cry 5000, USA)測量，輻射波長范圍從330到860納米。FTGFs的面電阻測量由電阻計(RTS-2)配合四點探針頭完成，針腳距約4毫米。結(jié)果和討論圖1顯示了AFM和TEM圖像的CR-GE無表面活性劑的水分散質(zhì)。樣品制備是滴落涂布法，CR-GE分別分散到一個SiO2/Si片和銅網(wǎng)格。圖1(a)是高

14、放大CR-GE分散質(zhì)的TEM圖像,揭示分散質(zhì)由超薄石墨烯納米片組成。此外，明顯觀察到兩個納米片之間精致的折疊圖像和典型的褶皺結(jié)構(gòu)。SAED模式顯示了強大的衍射斑點,6重對稱,確認一個六角晶體石墨烯結(jié)構(gòu)的存在(插圖Fig.1)。這些內(nèi)部和外部的衍射斑點分別對應(yīng)于1100和2110石墨烯晶體類型的,表明這些超薄納米片確實有石墨烯結(jié)構(gòu)。11 - 13 AFM是用來測量單個石墨烯片的厚度。圖1(b)顯示單個石墨烯片2微米橫向尺寸。兩個箭頭之間的高度是0.38納米,進一步證實了是單層石墨烯片。黃色區(qū)域線應(yīng)該是褶皺區(qū)域,這與TEM的結(jié)果是一致的。CR-GE分散質(zhì)存入CR-GE薄片,然后進一步熱退火還原,形

15、成CTR-GE膜。CTR-GE膜被轉(zhuǎn)移到SiO2/Si片和柔軟的PET膜上(FTGFs),并進一步塑造。為了調(diào)查結(jié)構(gòu)信息,獨立的膜樣品被轉(zhuǎn)移到SiO2/Si薄片上,由拉曼光譜儀檢測，激光的激發(fā)波長為514nm(激光光斑尺寸0.5微米)。儀器進行校準的峰值位置(520+/-0.2cm-1)單晶的硅。選取拉曼光譜樣品上10個隨機點(石墨、GO、CR-GE和CTR-GE)評估在氧化還原過程中晶格缺陷的增加或減少。如圖2所示,拉曼光譜顯示了D,G,2D能帶的存在。對于原始的石墨,G帶位于1580cm-1,而對于CR-GE和CTR-GE,G帶分別移動到1597cm-1和1590cm-1。CTR-GE的G

16、峰值接近原始石墨的值,證實了石墨烯薄膜的高質(zhì)量。24此外,CR-GE的G帶變得不對稱,并出現(xiàn)一個額外的D0峰值(G的肩峰)產(chǎn)生于1620cm-1。這部分能帶由晶格缺陷產(chǎn)生，缺陷過程部分在化學還原過程中發(fā)生。CTR-GE的D0峰幾乎消失,表明晶格規(guī)則性在CR-GE膜熱退火期間恢復。樣本的D峰位于1350cm-1。缺陷的數(shù)量的增加將導致D峰的峰值強度增加。25,26在拉曼光譜的圖中(圖2),縱軸的強度單位是任意單元(a.u.),所以我們不能從圖中獲得不同樣本的確切D或G峰強度值。因此,我們不能利用圖2所示的D或G強度評估樣品的缺陷程度。然而,我們可以使用I(D)/I(G)比值評估樣品的缺陷程度。圖

17、2a和b展現(xiàn)的強度比I(D)/I(G)可以作為從GO到CR-GE和CTR-GE還原條件的根據(jù)。相對強度比I(D)/I(G)代表了石墨烯薄膜的缺陷程度。對于GO的I(D)/I(G)平均值小于1(0.9),表明GO除了數(shù)量有限的無序結(jié)構(gòu)還是石墨結(jié)構(gòu)。當GO用水合肼經(jīng)過化學還原成CR-GE后,D峰強度變得突出,D、G兩峰的強度比大于1(1.1),這表明經(jīng)過化學還原后石墨烯片缺陷程度變得更加嚴重。熱處理后,D和G峰的強度比小于1(0.95),這表明CTR-GE樣品的質(zhì)量比CR-GE膜的好。此外,FTGFs拉曼實驗也實施了,結(jié)果顯示,FTGF的結(jié)構(gòu)信息和獨立的CTR-GE差不多，除了由PET影響導致的高

18、背景強度結(jié)果(見ESI)。拉曼光譜結(jié)果顯示,初始的獨立CTR-GF膜在轉(zhuǎn)移到PET襯底形成FTGF后其結(jié)構(gòu)信息不會改變。圖1無表面活性劑的CR-GE分散質(zhì)的TEM(a)和AFM(b)的圖像。插圖a:石墨烯片的選定區(qū)電子衍射(SAED)圖案。 圖2 (a)石墨、GO、CR-GE和CTR-GE膜在SiO2片/Si上的拉曼光譜。(b)插圖放大顯示在氧化和兩個還原過程中G峰值變化。I(D)/I(G)的區(qū)域強度比率作為GO生成CR-GE和CTR-GE的還原條件的函數(shù)。XPS測量用于分析每個樣品的化學成分和結(jié)合。XPS分析,結(jié)合能與C的1s水平校準(284.8 eV)。為了避免襯底的背景噪音,準

19、備的GO,CR-GE,TR-GO和CTR-GE膜被磨成粉來做XPS實驗。最有效的恢復中心距C-C/C=C(圖3a)和脫氧程度(圖3 b)在CTR-GE膜中已展示。調(diào)查樣本的元素組成(原子%)可從調(diào)查光譜確定(圖3c)，通過考慮被發(fā)現(xiàn)元素的XPS主要峰值的綜合強度。由于CTR-GE膜，O1s/O1s的比例大幅度增加(圖3 d),進一步驗證了CTR-GE膜的高質(zhì)量。之前C 1 s / O 1 s比率的典型結(jié)果和曲線擬合C1s、O1s光譜的詳細高分辨率XPS分析在ESI中有。圖3 GO、CR-GE、TR-GO和CTR-GE樣本的XPS譜 (a)C1s峰值的比較,(b)O1s峰值,(c)詳細

20、調(diào)查電子結(jié)合能峰值,1 s(d)C1s/O1s原子比率。圖4顯示了石墨、GO、CR-GE和CTR-GE樣本的XRD模式。石墨XRD概要文件顯示一個尖銳的峰值在26.47°，相對應(yīng)的(002)面層間距為0.337納米。27這個峰值是由于石墨的高度有序的疊加。對于GO,(002)石墨的峰轉(zhuǎn)移到12.08°。這是由于層間間距的增加,表明在石墨層引入了大量的含氧官能團和水分子。對于CR-GE 28,衍射峰的位置移向石墨的(002)面,而峰變得寬了。這個峰值位于24.5°對應(yīng)于一個0.36-0.37納米的層厚度。29表明,引入石墨層的含氧官能團由于水合肼減少了。寬的峰值顯示

21、晶格的長程秩序損失。CTR-GE膜中石墨的這個峰值移動到(002)平面附近。狹窄的峰值位于26°,證實層厚度的減少和晶格秩序的恢復。PET襯底上CTR-GE膜的XRD實驗也進行了,結(jié)果表明CTR-GE和FTGF樣品除了峰形狀的差別外具有相同的結(jié)構(gòu)，這是由于PET的影響(見ESI)。圖4 b顯示了超過加熱溫度后非晶態(tài)氧化鋁膜過濾器出現(xiàn)了結(jié)晶峰。當加熱溫度高于700度非晶態(tài)氧化鋁開始結(jié)晶。退火溫度上升可以提升AAO結(jié)晶度。當退火溫度達到850°C,大部分的非晶態(tài)氧化鋁變成了晶體氧化鋁,并且不能溶解在5M氫氧化鈉溶液(圖4b)。最佳的退火溫度大約是800 °C,因為在我

22、們的退火條件下大多數(shù)的氧化鋁還具有無定形結(jié)構(gòu)，而且CR-GE膜在此加熱溫度下也完全熱還原了。圖4 石墨,GO,CR-GE,CTR-GE樣本的x射線衍射圖譜,(a)和取決于加熱溫度的非晶態(tài)氧化鋁膜過濾器(b)。圖5a-c展示高質(zhì)量CTR-GE / SiO 2 / Si膜的AFM圖像，獲得于初始過濾濃度分別為107mg L-1125mg L-11和139mg L-1的1毫升CR-GE水分散質(zhì)。錄制模式部分分析顯示了在每個CTR-GE/SiO2/Si樣品的兩個箭頭之間的厚度。最初的過濾濃度為107mg L-1 125mg L-1和139mg L-1的樣品這些厚度大約是5納米7納米和8納米分別對應(yīng)于&

23、#160;1415, 2021, 2324 層。我們認為純粹的單層石墨烯片的厚度為0.34納米。30、31這些CTR-GE膜在SiO2/Si片上顯示的厚度是5nm,7nm和8nm,它們也轉(zhuǎn)移到PET基質(zhì)形成柔軟的石墨烯薄膜,使用UV-Vs光譜儀在照射波長范圍為300 nm - 860 nm時檢測了它們的透射比(圖5 d)。在每個樣本取10個隨機點進行平均值的測量。從最初過濾濃度為125mg L-1產(chǎn)生的柔性CTR-GE膜在540- 840nm波長光照射下顯示透射率約為80%。從最初的過濾濃度為107mg L-1和139mg L-1產(chǎn)生的兩個CTR-GE膜分別在540-840 nm波長

24、光照射下也顯示幾乎不變的透過率，約為88%和70%,。與CR-GE/PET膜相比,CTR-GE/PET膜的透射率有一個微小的下降,這表明在熱退火CR-GE膜時CTR-GE膜將變得更黑。17-19 在相對較高的初始濃度下灰度會增加。圖5 不同初始過濾濃度的CTR-GE膜的AFM圖像和錄制模式截面分析;(a)107mg L-1、(b)125mg L-1,(c)139mg L-1。從CTR-GE/SiO2/Si樣本捕獲的AFM圖像。(b)和(c)插圖是這些膜的放大圖像(1m×1m范圍)。(d)轉(zhuǎn)移到PET膜上的FTGFs(CR-GE/PET,CTR-GE/PET)透射率(輻射波長

25、:330-860 nm)。每一對CR-GE和CTR-GE膜的初始過濾濃度都相等(107mg L-1125mg L-1和139mg L-1。插圖顯示了柔性CTR-GE/PET膜。對CTR-GE膜大量的AFM觀察(見ESI)表明,在相同的過濾體積下薄膜厚度(或?qū)訑?shù))取決于過濾體積濃度,擴散濃度和石墨烯膜厚度或獲得層數(shù)之間有一個非線性的關(guān)系(圖6a)。AFM的實驗表明,可通過調(diào)整分散液濃度來控制石墨烯薄膜的層數(shù)。照射波長550納米下觀察了FTGFs透射率(CR-GE/PET和CTR-GE/PET)和分散質(zhì)濃度之間的相關(guān)關(guān)系(圖6b)。這表明初始分散質(zhì)濃度增加時，灰度增加。此外,相同初始分散濃度下獲得

26、的CTR-GE/PET的透射率低于CR-GE/PET,這表明熱處理可能會增加變黑的程度。圖6(a)CTR-GE膜的初始過濾濃度VS膜厚度和層數(shù)。(b)初始過濾濃度和透射率之間的關(guān)系(輻射波長:550nm)。虛線和黑色線分別表示CR-GE/PET和CTR-GE柔性膜。相同的初始過濾濃度下得到的CTR-GE膜被轉(zhuǎn)移到SiO2片/Si和柔軟的PET膜這兩種基底進行面電阻測量。測量表面電阻的電阻計(RTS-2)使用四點探針頭，針頭間距約4毫米(見ESI)。在測量過程中,沒有使用傳導漿。四點探針頭接觸整個CTR-GE/SiO2/Si和柔軟的CTR-GE/PET樣品的直徑范圍(參見ESI)。在每個樣本上沿

27、垂直交叉線(“X”、“Y”)測量面電阻。表中列出的詳細結(jié)果(見ESI)。實驗結(jié)果表明,CTR-GE/PET樣品的薄層電阻值大約和CTR-GE/SiO2/Si樣品的一樣(見ESI),這表明初始CTR-GE薄膜樣品在傳輸過程中結(jié)構(gòu)信息,厚度信息,和均勻性信息都不會改變,無論是否最終產(chǎn)品是固態(tài)石墨烯薄膜樣品或FTGF樣品?；跍y量,獲得了柔軟CTR-GE/PET膜厚度和相應(yīng)的透射率(圖7a)和面電阻(圖7b)之間的關(guān)系。CTR-GE/PET膜的薄層電阻和透明度是測量相同的膜。正如圖7所示,FTGFs(CTR-GE/PET)厚度為5 nm,7nm和8nm相應(yīng)的面電阻分別有大約1.65 k sq-1、7

28、50 sq-1和290 sq-1，同時透射率分別為為87.6%,分別為79.5%和69.5%。因此,我們優(yōu)化厚度到7納米,相應(yīng)的單抗性和透射率為(745-850 sq-1),和(79.5-80.2%)。這些值遠低于之前溶液生產(chǎn)法得到的石墨烯膜(通常在103-104 sq-1 透射率約為80%)。14-22 圖7 CTR-GE/PET膜相應(yīng)的厚度和(a)透射系數(shù)和(b)薄層電阻之間的關(guān)系。結(jié)論通過一個新的氧化鋁膜輔助過濾器的熱還原和轉(zhuǎn)移方法可以產(chǎn)生柔性透明導電石墨烯膜。制備好的柔性CTR-GE膜有小于850 sq-1的表面電阻，和80%透射比(540 - 840 nm)和良好的柔性。光

29、譜分析結(jié)果如XPS、拉曼光譜和x射線衍射顯示了高效的石墨化和石墨烯膜的晶格恢復是由合成還原和轉(zhuǎn)移方法實現(xiàn)的。AFM結(jié)果明顯顯示轉(zhuǎn)移方法可以產(chǎn)生一致的具有不同層厚度的石墨烯薄膜。該方法將用作FTGFs的制備方法之一。作者感謝中國國家科學基金會(批準號21175144)和中國獎學金委員會的支持。參考文獻1 K. S. Novoselov, Z. Jiang, Y. Zhang, S. V. Morozov, H. L. Stormer,U. Zeitler, J. C. Maan, G. S. Boebinger, P. Kim and A. K. Geim,Science, 2007, 315,

30、 1379.2 B. Ozyilmaz, P. J. Herrero, D. Efetov and P. Kim, Appl. Phys. Lett.,2007, 91, 192107.3 H. R. Zhu, P. Huang, L. Jing, T. S. Zuo, Y. L. Zhao and X. Y. Gao,J. Mater. Chem., 2012, 22, 20632068.4 C. Z. Wu, J. Feng, L. Peng, Y. Ni, H. Y. Liang, L. H. He and Y. Xie,J. Mater. Chem., 2011, 21, 185841

31、8591.5 A. K. Geim and K. S. Novoselov, Nat. Mater., 2007, 6, 183.6 D. S. Li, C. Riedl, B. Krauss, K. Klitzing, U. Starke and J. H. Smet,Nano Lett., 2008, 8, 43204325.7 X. S. Li, Y. W. Cai, M. Boryciak, B. Y. Han, D. Chen,R. D. Piner, L. Colombo and R. S. Ruoff, Nano Lett., 2009, 9,43594363.8 K. S. K

32、im, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim,J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi and B. H. Hong, Nature, 2009, 457,706709.9 A. Reina, X. T. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. B. Son, V. Bulovic,M. S. Dresselhaus and J. Kong, Nano Lett., 2009, 9, 3087.10 J. H. Chen, C. Jang, S. D. Xiao, M. Ishigami and M.

33、S. Fuhrer, Nat.Nanotechnol., 2008, 3, 206.11 K. H. Liao, A. Mittal, S. Bose, C. Leighton, K. A. Mkhoyan andC. W. Macosko, ACS Nano, 2011, 5, 1253.12 S. S. Li, K. H. Tu, C. C. Lin, C. W. Chen and M. Chhowalla, ACSNano, 2010, 4, 3169.13 G. L. Chen, S. M. Shau, T. Y. Juang, R. H. Lee, C. P. Chen,S. Y.

34、Suen and R. J. Jeng, Langmuir, 2011, 27, 1456314569.14 X. L. Li, G. Y. Zhang, X. D. Bai, X. M. Xun, X. R. Wang,E. G. Wang and H. J. Dai, Nat. Nanotechnol., 2008, 3, 538542.15 G. Eda, G. Fanchini and M. Chhowalla, Nat. Nanotechnol., 2008, 3,270274.16 H. Yamaguchi, G. Eda, C. Mattevi, H. K. Kim and M.

35、 Chhowalla,ACS Nano, 2010, 4, 524528.17 H. A. Becerril, J. Mao, Z. F. Liu, R. M. Stoltenberg, Z. N. Bao andY. S. Chen, ACS Nano, 2009, 2, 463470.18 S. J. Wang, Y. Geng, Q. B. Zheng and J. K. Kim, Carbon, 2010, 48,18151823.19 J. X. Geng, L. J. Liu, S. B. Yang, S. C. Youn, D. W. Kim, J. S. Lee,J. K. Choi and H. T. Jung, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 1443314440.20 S. De, P. J. King, M. Lotya, A. ONeill, E. M. Doherty,Y. Hernandez, G. S. Duesberg and J. N. Coleman, Small, 2009, 6,458