维也纳理工大学
光学显微镜(底部)和电子显微镜(顶部)中的材料
荣誉:斯特凡诺·维罗内西 碳材料石墨烯没有明确的厚度；它仅仅由一层原子组成
因此，它通常被称为“二维材料”
“试图用它制造三维结构起初听起来可能有些矛盾，但这是一个重要的目标:如果要最好地利用石墨烯层的特性，那么必须在有限的体积内集成尽可能多的活性表面积
实现这一目标的最佳方法是在复杂的分支纳米结构上生产石墨烯
这正是维也纳比萨的CNR Nano与安特卫普大学合作的成果
例如，这可能有助于提高氢的单位体积储存能力，或构建具有更高灵敏度的化学传感器
从固体到多孔 在教授
Ulrich Schmid的团队(传感器和执行器系统研究所，TU Wien)多年来一直致力于研究如何以精确控制的方式将碳化硅等固体材料转化为极其精细的多孔结构
“如果你能控制孔隙率，那么许多不同的材料特性都会因此受到影响，”这篇论文的作者之一格奥尔格·普弗斯特施密德解释道
实现这一目标所需的技术程序具有挑战性:“这是一个由几个步骤组成的电化学过程，”马库斯·莱特格布说，他是一名化学家，也在图维恩的乌尔里希·施密德研究小组工作
“我们使用非常特殊的蚀刻溶液，并结合紫外线照射应用定制的电流特性
“这允许在某些材料中蚀刻出微小的孔和通道
制备室，在其中形成石墨烯结构
荣誉:斯特凡诺·维罗内西 由于在实现多孔结构方面的专业知识，来自意大利国家研究委员会纳米科学研究所的斯特凡·赫恩团队求助于他们在图维恩的同事
比萨团队正在寻找一种在分支纳米结构中生产石墨烯表面的方法，以获得更大的石墨烯表面积
在图维恩开发的技术非常适合这项任务
“原材料是碳化硅——一种硅和碳的晶体，”在比萨的CNR Nano进行石墨烯生长的斯特凡诺·维罗内西说
“如果你加热这种材料，硅会蒸发，碳会保留，如果你做得对，它可以在表面形成石墨烯层。”
" 因此，在图维恩开发了一种电化学蚀刻工艺，将固态碳化硅转变成所需的多孔纳米结构
在此过程中，约42 %的体积被移除
然后在比萨的高真空中加热剩余的纳米结构，从而在表面形成石墨烯
随后在安特卫普对结果进行了详细检查
这揭示了新方法的成功:事实上，大量石墨烯薄片形成于三维纳米结构的复杂形状表面
紧凑形式的大量表面积 乌尔里希·施密德说:“这使我们能够更有效地利用石墨烯的优势。”
“这项研究项目最初的动机是储存氢:你可以在石墨烯表面暂时储存氢原子，然后将它们用于各种过程
表面越大，你能储存的氢气量就越大
“但使用这种三维石墨烯结构也有许多其他想法
大的表面积也是化学传感器的决定性优势，例如，它可以用来检测气体中的稀有物质
这项研究发表在《碳》杂志上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
