莱斯大学的迈克·威廉姆斯 莱斯大学的化学家修改了他们的快速焦耳加热过程，以生产具有定制性能的掺杂石墨烯，用于光学和电子设备
快速石墨烯法可以在几毫秒内将任何碳源转化为有价值的2D材料
鸣谢:杰夫·菲特洛/莱斯大学 将石墨烯从废物中变成现实仅仅是一个好的开始
现在莱斯大学的研究人员正在定制它
化学家詹姆斯·图尔(James Tour)的莱斯实验室(Rice lab)修改了其闪焦耳加热过程，以生产掺杂的石墨烯，这种石墨烯可以定制原子厚度的材料结构和电子状态，使其更适合用于光学和电子纳米设备
掺杂过程向石墨烯的2D碳基质中添加了其他元素
美国化学学会杂志ACS Nano报道的过程显示了石墨烯如何掺杂单一元素或成对或三种元素
用硼、氮、氧、磷和硫的单一元素，硼和氮的两种元素组合，以及硼、氮和硫的三种元素混合物来演示该过程
这一过程耗时约一秒钟，不含催化剂和溶剂，完全依赖于“闪光”一种将掺杂元素与炭黑结合在一起的粉末
通过自下而上的方法，如化学气相沉积或合成有机工艺，掺杂石墨烯是可能的，但这些方法通常会产生微量的产物或在石墨烯中产生缺陷
Rice工艺是一条很有前途的路线，可以在没有溶剂、催化剂或水的情况下快速生产大量“杂原子掺杂”石墨烯
莱斯大学的化学家创造了一种无催化剂和无溶剂的快速焦耳加热工艺，用于制造大量掺杂石墨烯，这些石墨烯具有为光学和电子纳米器件量身定制的特性
鸣谢:旅游实验室/莱斯大学 “这为闪光石墨烯开辟了一个新的可能性领域，”图尔说
“一旦我们学会了制造原始产品，我们就知道直接合成掺杂乱层石墨烯的能力将为有用的产品带来更多选择
这些添加到石墨烯基质中的新原子将允许制造更强的复合材料，因为新原子将更好地结合到主体材料，如混凝土、沥青或塑料
添加的原子还会改变电子特性，使它们更适用于特定的电子和光学设备
" 当2D蜂窝状晶格的堆叠彼此不对齐时，石墨烯是乱层的
图尔说，这使得纳米片更容易分散在溶液中，产生可溶的石墨烯，更容易融入其他材料
硼和氮共掺杂的闪光石墨烯的透射电子显微镜图像
鸣谢:陈伟音//莱斯大学 实验室在两种情况下测试了各种掺杂的石墨烯:电化学氧还原反应(ORR ),这是燃料电池等催化设备的关键，以及作为锂金属电池电极的一部分，这代表了下一代高能量密度的可充电电池
硫掺杂的石墨烯证明对ORR最好，而氮掺杂的石墨烯证明能够在金属锂的电沉积过程中降低成核超电势
该实验室报告称，这将有助于下一代可充电金属电池更均匀的沉积和更好的稳定性
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
